糖尿病功能性食品的开发

糖尿病功能性食品的开发 摘要�糖尿病是一种常见病和多发病, 严重危害人类健康。 近年来发病率呈显著上升趋势。因此, 迫切需要找到治疗糖尿病的新物质, 从自然资源中提取活性成分, 通过筛选和进行动物性试验, 最终得到降血糖的活性成分, 进而开发出糖尿病功能性食品�较好地控制糖尿病患病率。这篇文章主要介绍了糖尿病的发病机理、糖尿病功能性食品的活性成分、糖尿病功能性食品的自然资源以及分别阐述了国内外糖尿病功能性食品的开发和糖尿病功能性食品活性成分的开发�最后简单说明了对未来形势的展望。 关键词�糖尿病功能性食品�活性成分�自然资源 随着人们生活方式的改变和生活水平的提高�越来越多的人由于膳食结构的不合理而 患上富贵病�并且这种病的发生率是日趋上升�其中糖尿病的发病人数大约每10年就翻 一番。据2010年9月中华医学会糖尿病学分会统计�我国总糖尿病患病人数达9200万以 上�包含糖尿病前期的总人数达1.48亿以上�而全世界现约有1.5亿糖尿病患者�已成 为威胁人类的第三位“健康杀手”�所以预防和治疗糖尿病已成为全球性的保健问题。而 糖尿病是一种以高血糖为特征常见的内分泌代谢疾病�并能引起一系列并发症。由于目前 对糖尿病的防治尚无特效药�饮食疗法是防治糖尿病的主要方法。所以�降血糖功能性食 品的研究就很有必要了。 所谓饮食治疗�就是通过严格地限制饮食中的糖类�以减轻糖代谢的障碍�供给适量 的蛋白质�促进胰岛β 细胞机能恢复�改善全身营养状况�增强机体抵抗力�维持正常 体重�控制病情发展�消除糖尿病症状及各种功能的恢复�从而起到降低空腹血糖、餐后 血糖的作用。糖尿病饮食治疗比普通饮食治疗好在糖尿病功能食品是利用食品加工工艺� 制造能适应机体衰败�衰老的胰岛素功能�食后血糖值不超高或能解除糖中毒�降低血糖 值的食品。 1.糖尿病的发病机理及其类型 无论是I型糖尿病还是II型糖尿病�均与遗传因素有关。但是除了与遗传因素有关 外�还必须在其他因素的相互作用下才能发病。在B细胞产生胰岛素、血液循环运送胰岛 素以及靶细胞接受胰岛素这三个环节上�任何一个环节发生异常�均可出现糖尿病 [1]1.1 I型糖尿病的发病机理 I型糖尿病�胰岛素依赖型糖尿病�是由于胰岛素的绝对缺乏而造成的。其发病机理 可能是因为病毒感染等原因�使胰岛素B细胞的功能受到抑制或破坏�或使T淋巴细胞、 B淋巴细胞致敏�发生自身免疫反应�从而造成胰岛素分泌减少或缺乏�出现胰岛素绝对 缺乏的胰岛素依赖型糖尿病。此外�遗传因素也参与其中�就是其易感性与人类第6号染 色体有关。 1.2 II型糖尿病的发病机理 II型糖尿病�非胰岛素依赖型糖尿病�的胰岛素缺乏往往是一种相对的�就是机体组 织细胞对胰岛素的敏感性降低�而血液中的胰岛素降低并不明显。此型病人的发病中遗传 因素占有较重的要的地位。其他诱因有肥胖、缺乏运动、高脂、高糖饮食等。其发病机理 包括以下几个方面�胰岛素B 细胞发生异常�血液中抗胰岛素物质增加�靶细胞受体缺陷�持续或长期的高血糖。 2.病功能性食品的活性成分 [2] ○1 活性多糖。例如膳食纤维�它能够增加肠液黏度�阻碍�葡萄糖的吸收�束缚葡 萄糖�降低肠道葡萄糖的有效浓度�影响а-淀粉酶对淀粉的降解作用�延长酶解时间� 降低葡萄糖的释放速度�同时改善外周组织对胰岛素的感受性�降低机体对胰岛素的要求�从而降低糖尿病的血糖水平。   ○2单糖。主要是果糖和L-阿拉伯糖。果糖是进入肝脏细胞内及随后的磷脂化作用均与 胰岛素无关。果糖被一致认为是糖尿病患者较好的功能性甜味剂。 ○3 活性铬。它是葡萄糖耐量因子的重要成分�三价铬参与糖代谢。缺铬会使组织对 胰岛素的敏感性降低。三价有机铬化合物能增强胰岛素活性�产生显著的相当高水平的胰 岛素作用。此外�铬还与一些酶活性有关�在增强葡萄糖利用方面可能通过激活三羧酸循 环中琥珀酸脱氢酶的作用�加速琥珀酸氧化�促使血糖降低。     ○4矿质元素。Mg可改善胰岛素抵抗的II型糖尿病患者对胰岛素的反应性�缺Mn会 造成胰腺细胞内Mn-SOD活性下降而使胰腺β细胞遭到自由基的攻击�造成胰岛素代谢障 碍�但高Mn可促进糖异生使血糖升高�Ca是分泌胰岛素的必须元素。 3.病功能性食品的自然资源 [○1 动物类资源。例如�泥鳅有助于降低血糖�而且可以有效遏制或阻断糖尿病酮症 酸中毒和高渗性非酮症糖尿病昏迷的发生及发展�鳖肉也有明显的降血糖作用。 ○2 植物及中药类资源。例如�海带中的褐藻酸钠的成分可以使糖尿病患者胰岛素的 敏感性提高�空腹血糖下降�糖的耐受量得到改善�饮茶对糖尿病患者毫无例外地有显著 疗效�人参能调节糖代谢�增加胰岛素的降糖作用�荔枝核有调节代谢紊乱作用�降血糖 效果显著�且无明显毒性。 ○3粮食类资源。例如�莜麦面具有降血糖、将血压等功效�最适合糖尿病患者食用。 如果每日能吃一次莜麦面�不但血糖、尿糖降低�而且自觉症状可明显减轻�对轻症糖尿 病患者最适宜。莜麦面好友大量的纤维素�对维持血糖正常和抑制胆固醇的吸收有明显效 果。  ○4 瓜菜类资源。例如�南瓜对轻型糖尿病具有良好效果�其所含纤维素可以改善糖 代谢�葱头具有较好的降血糖作用�因为它含有类似降糖药物“甲磺丁脲”物质�能选择 性地作用胰岛素β细胞�促进胰岛素的分泌。 ○5水果类资源。例如�香蕉虽然含糖量达20%左右�但果糖与葡萄糖的比例为1�1� 糖尿病患者摄入香蕉后�可使尿糖相对降低。故可作为糖尿病患者的加餐果品�但应相应 地减少其主食摄入量。 ○6 具有调节血糖作用的真菌及发酵食品。例如�猴头、黑木耳、银耳、灵芝、富铬酵 母、富硒酵母等�它们都能保护胰岛�增加周围组织细胞对胰岛素的利用率�从而帮助糖 尿病患者将血糖调节在较为理想的范围内。 4.外糖尿病功能性食品的开发 4.1南瓜降血糖功能性食品的开发 目前己成功分离出南瓜中具有较高降血糖活性的有效成分—南瓜多糖。初步确认南瓜 多糖的降血糖机理系胰内修复的受损胰岛 β细胞与胰外抑制肝糖原输出共同作用的结 果。目前以南瓜开发的降血糖产品有很多, 如南瓜多糖口服液、南瓜多糖饮料、南瓜多糖 胶囊等 [3]南瓜果胶(可溶性纤维)在肠道内充分吸水后,又形成凝胶状物,使消化酶与营养物质 分子不能均匀混合,延迟了肠道对营养物质吸收,从而也控制饭后血糖升高。由于南瓜对胰 岛素的分泌有促进作用,对轻度糖尿病人有惊人的疗效,所以南瓜为原料加工成的南瓜粉 被誉为保健食品的新秀。糖尿病患者可经常服用南瓜粉 ,有益于糖尿病患者平稳、持久、 有效地控制血糖趋向正常范围 [4]2008年,美国戴普乐生命科技有限公司研制的“南瓜戊糖”降糖食品。南瓜戊糖在人 体代谢中不依赖人体胰岛素的参与�可直接转化为能量供糖尿病人使用�因此可作为一种 新的能量提供给糖尿病患者 [5]4.2韩国开发出可降血糖的蘑菇南瓜面包 “蘑菇南瓜面包”的原料为再生蘑菇、韩国大米、冬虫夏草、南瓜粉、南瓜汁、桑蘑 提取液、干草提取液,对调节血糖有明显效果 [6]4.3黑木耳的“二降”功能系列食品的开发 黑木耳多糖到降血脂、降血糖的功效。因此称为“二降”。目前利用高科技的生产工 艺和现代的提取手段,把黑木耳变成冲剂、茶、饮料、酱油等一系列食品 [6]4.4桑叶降血糖功能性食品的开发 桑叶不仅是一味传统的中药, 也是卫生部公布的药食兼用功能食品。桑叶茶具有辅助 降血糖的功效。通过推青、杀青、烘干等工艺制作成色绿味甘的桑叶茶有很好的降血糖功 效[6]4.5胡芦巴胶降血糖功能性食品的开发 葫芦巴为豆科蝶形花亚科葫芦巴属的植物。葫芦巴胶为葫芦巴种子内胚乳部分制成, 主要是半乳甘露聚糖, 具有显著的降血糖功效 [6]2005年�G.Suresh Kumar等人研究了葫芦巴胶的抗糖尿病的性质。比较了芦巴种子 粘液和姜黄的抗糖尿病的效果�结果显示�芦巴种子粘液在改善糖尿病人状况比姜黄更具 有较好的效果 [7]4.6椰子面粉的开发     2006年�Trinidad P等人对椰子面粉中的膳食纤维进行了研究。由于椰子面粉是膳 食纤维的很好来源�所以椰子面粉可以被添加到烘焙产品等�并且有益于人们的健康�适 合于糖尿病人食用 [8]4.7甜菜纤维的开发 甜菜纤维比其他食用纤维更具有显著的保水性�发挥其膨胀功能�约为1�16��可延 长它在胃里的滞留时间�防止饥饿感�适于糖尿病人食用�同时也有利于减肥。它还可以 与其他原料一起生产多种减肥食品和糖尿病患者专用食品 [9]4.8大豆产品的开发     2010年�Dae Young Kwon等人研究了发酵大豆制品对2型糖尿病的抗糖尿病效果。 结果显示�发酵大豆产品可以帮助预防形成2型糖尿病�并且发酵的大豆制品比没发酵的 大豆制品对于2型糖尿病的预防有更好的效果 [10]豆豉被日本人称为氨基酸诱导体的有效成份能使小肠中的а一葡萄糖苷酶的消化酶 活力下降�从而使人体食入的淀粉和砂糖由消化酶生成的单糖减少�所以只能吸收单糖的 小肠无法快速吸收糖份了 [11]以上都是国内外糖尿病功能性食品开发的现状。从上述研究可以看出大部分的糖尿病 功能性食品都是从糖尿病功能性食品的自然资源中提取降血糖的活性成分, 进而开发出 一系列的降血糖功能性食品。 5.外糖尿病功能性食品活性成分的开发 5.1紫苏降血糖活性成分的开发 紫苏是唇形科紫苏属一年生草本植物,是我国传统的药食植物, 也是国家卫生部首批 颁布的既是食品又是药品的 60种物品之一。紫苏苷A,C具有抑制醛糖氧化酶的作用,而醛 糖氧化酶抑制剂在糖尿病综合症治疗中能起重要作用 [12]5.2药用蘑菇层孔菌胞外多糖的开发 2005年�Hye-Jin Hwang等人研究了在含有链脲霉素的糖尿病大鼠中考察由药用蘑菇 中层孔菌产生的胞外多糖的降血糖效果。结果显示�的确具有明显的降血糖效果 [13]5.3用菌的降血糖活性成分的开发 Hu等研究发现�食用菌侧耳属金顶侧耳�Pleurotus citrinopileatus�水溶性多糖 能降低 STZ 诱导小鼠的高血糖的44% [14]5.4罗索酸降血糖功能性食品因子的开发     科罗索酸是存在于大叶紫薇、枇杷等植物中的一种三萜化合物。近年来研究发现其具 有降血糖、减肥、抗肿瘤、抗炎、抗病毒和抗心血管疾病作用�尤其是其较好的降血糖活 性�具有类似胰岛素的生理作用�被称为“植物胰岛素”�受到人们广泛关注�目前在国 内外已被开发出多种保健品。科罗索酸降血糖作用的研究源于对菲律宾、马来西亚等东南 亚国家传统降血糖保健饮料原料大叶紫薇叶的研究 [15]以上都是国内外糖尿病功能性食品活性成分开发的现状。从上述研究可以看出大部分 的糖尿病功能性食品活性成分都是从糖尿病功能性食品的自然资源中提取�进而用于去开 发出新的糖尿病功能性产品。 6.展望 糖尿病严重威胁着人类的健康�饮食治疗对糖尿病控制最为重要, 因此开发寻找天然 降糖食品是我们研究的方向�其中天然降血糖食品具有来源广泛, 副作用小, 用法简便, 价格低廉等特点, 容易被普通人接受, 最为常用, 是日常保健、自我调养和辅助治疗的最 佳手段。因此, 寻找有效地治疗糖尿病的新物质, 特别是从天然资源中去筛选和研究降糖 成分, 已为国内外医药工作者所关注和瞩目。因此从糖尿病功能性食品的自然资源中提取 降血糖有效成分开发出的系列降糖功能食品安全有效, 有很广阔的市场前景。糖尿病功能 性食品的开发会越来越受到大家关注的�也会不断地出现新的糖尿病功能性食品。