【摘 要】
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甘草作为一种药食同源的植物在我国有着悠久的历史,甘草的主要活性物质为甘草酸,甘草酸除去一分子葡萄糖醛酸后生成单葡萄糖醛酸甘草次酸（GAMG）,甜度为蔗糖的900多倍,是一种天然的高倍甜味剂。本文研究了GAMG及其他甜味剂甘草次酸、甜菊糖苷、赤藓糖醇、三氯蔗糖、阿斯巴甜长期暴露对小鼠糖代谢产生的影响及其作用机制,并对GAMG降低空腹血糖及餐后血糖的功能进一步研究,探讨其对α-葡萄糖苷酶的抑制特性与机
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甘草作为一种药食同源的植物在我国有着悠久的历史,甘草的主要活性物质为甘草酸,甘草酸除去一分子葡萄糖醛酸后生成单葡萄糖醛酸甘草次酸（GAMG）,甜度为蔗糖的900多倍,是一种天然的高倍甜味剂。本文研究了GAMG及其他甜味剂甘草次酸、甜菊糖苷、赤藓糖醇、三氯蔗糖、阿斯巴甜长期暴露对小鼠糖代谢产生的影响及其作用机制,并对GAMG降低空腹血糖及餐后血糖的功能进一步研究,探讨其对α-葡萄糖苷酶的抑制特性与机理,对新型天然高倍甜味剂GAMG的市场应用有重要意义。（1）GAMG及其他甜味剂甘草次酸、甜菊糖苷、赤藓糖醇、三氯蔗糖、阿斯巴甜以20 mg·kg-1·d-1剂量暴露于C57小鼠10周,结果表明GAMG可以显著降低小鼠空腹血糖,降低餐后血糖高峰及曲线下面积,改善葡萄糖耐量,增强胰岛素敏感性（p＜0.05）;三氯蔗糖可升高空腹血糖以及餐后血糖峰值（p＜0.05）。各甜味剂对胰岛素耐量、空腹胰岛素、炎症因子、血脂四项无显著影响。（2）各甜味剂对α-葡萄糖苷酶抑制率结果表明,仅有GAMG在较低浓度下对α-葡萄糖苷酶有强抑制作用,进一步确定其抑制类型为混合型抑制,IC50值为0.733mg/m L。GAMG对α-葡萄糖苷酶的固有荧光表现出静态猝灭作用,诱导α-葡萄糖苷酶二级结构发生变化。GAMG与Arg315和Glu411形成氢键相互作用,与Pro312和Tyr158形成Pi-Alkyl疏水相互作用,与Ser304和Asp307氨基酸残基形成Vander Waals力,从而降低酶的活性,因此GAMG是一种有效的α-葡萄糖苷酶抑制,能够降低血糖水平。（3）GAMG可以增加结肠内容物中乙酸、异丁酸、正戊酸含量（p＜0.05）、盲肠内容物中丁酸含量（p＜0.05）,上调短链脂肪酸受体GPR43基因表达量（p＜0.05）,有促进GLP-1分泌（p=0.08）和上调PYY基因表达量（p=0.08）的趋势,从而增加胰岛素敏感性。三氯蔗糖上调小肠糖转运蛋白SGLT-1、GLUT-2基因表达量（p＜0.05）,单糖转运及吸收率增加从而引起血糖升高。各甜味剂对甜味受体、PPARγ及瘦素基因表达量无显著影响。（4）各甜味剂长期暴露均改变了肠道菌群结构。通过LEf Se分析发现GAMG组富集了三种短链脂肪酸产生菌Clostridium＿sensu＿stricto＿1、Ruminiclostridium、Odoribacter,因此肠道内容物中短链脂肪酸含量增加,相关性分析表明Clostridium＿sensu＿stricto＿1与空腹血糖水平成负相关,与短链脂肪酸受体GPR43基因表达量呈正相关;三氯蔗糖组OTU以及Ace指数显著下降,肠道菌群丰富度下降,关键物种Adlercreutzia与空腹血糖水平、胰岛素抵抗指数呈现正相关而与短链脂肪酸含量、胰岛素敏感指数呈负相关。
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