肠外与肠内营养

蚕蛹蛋白肠内营养制剂干预型糖尿病小鼠代谢特

 

蚕蛹(Silkworm pupa)为蚕蛾科昆虫家蚕蛾(Bombyx moil L.)的蛹,其资源丰富,蛋白营养全面均衡,干蚕蛹中含55%~60% 的粗蛋白[1]。蚕蛹蛋白(silkworm pupae protein,SPP)是一种较为理想的优质纯天然全价蛋白质,含有18种氨基酸,占蚕蛹总氨基酸质量分数的35%,其中8种人体必需氨基酸含量高达42.20%,必需氨基酸与非必需氨基酸质量比优于WHO/FAO提出的氨基酸参考模式[2-3],除此以外还富含核黄素、尼克酸、锌、铁、铜等营养素[4]。SPP是一种很好的药用原料,现代医学证明,SPP具有提高免疫力[5]、抗肿瘤[6]、抗疲劳[7]、降血压[8]、降血糖[2]和降血脂[9]等功效,已上市的 SPP 类药品有20多种,如血脂康、地奥血脂康等,其中瑞福康胶囊是中国第一个利用家蚕生产的基因工程口服蛋白质药物[10]。SPP经酶水解、精制后所得到的蚕蛹肽能够参与人体心脑血管系统的代谢,可有效清除血液中多余的胆固醇及脂类物质,达到软化血管、降低血压的作用[11]。蚕蛹肽还可应用于食品工业,作为食品添加剂改善观感,调节口味,如用于氨基酸饮料中[12],并作为食品营养强化剂在营养强化食品中使用[13]。作为宝贵的药膳同源性昆虫蛋白资源,近年来,国内外在SPP利用方面的研究也取得了突破性的进展[2]。鉴于SPP具有降血压,降血糖、降低胆固醇等功效和免疫调节作用,其在特殊医学用途食品的开发领域中也备受人们重视,为此,本实验根据糖尿病人肠内营养(enteral nutrition,EN)制剂的配制要求和质量指标,将蚕蛹蛋白和蚕蛹短肽(silkworm pupae peptide,SPP)作为EN制剂的蛋白质来源,配制成糖尿病人专用的EN制剂,用于观察该制剂干预2型糖尿病(Type 2 Diabetes mellitus,T2DM)小鼠代谢特性的影响。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

SPF级雄性昆明小鼠 购自上海斯莱克实验动物有限公司(Slac laboratory animal),体重在8~11g。动物合格证号:SCXK(沪)2012-0002。

高脂饲料 于上海斯莱克实验动物有限公司定制,配方:猪油10%,蛋黄粉10%,胆固醇1%,猪胆盐 0.2% ,普通饲料 78.8%[14]。

链脲佐菌素(STZ) 购于美国 Sigma公司,-20℃保存,用 0.1mol/L,pH4.2~4.5 的柠檬酸-柠檬酸钠缓冲液于冰中避光配制成2%的STZ溶液,0.2μm微孔滤膜过滤灭菌,现配现用。

蚕蛹蛋白质粉剂 由江苏省南通福尔生物制品有限公司提供,生产批号:。分为短肽1型、短肽2型和整蛋白型三种,其中短肽1型、2型样品是根据邱英华等[15]双酶法水解蚕蛹蛋白的方法,由脱脂蚕蛹粉末通过双酶法(碱性蛋白酶和中性蛋白酶)水解得到蚕蛹短肽样品,分子量为701.50u,整蛋白型样品根据朱新鹏等[16]介绍的碱法提取蚕蛹蛋白的工艺制得白色无味蛋白质粉末,分子量为.03u,三种样品的氨基酸组成分析见表 1[17]。

表1 蚕蛹蛋白和蚕蛹短肽样品的氨基酸组成(g/100g)Table 1 Amino acid composition(g/100g)of three silkworm pupae protein and peptide samples(g/100g)氨基酸 SPP1 SPP2 SPP3柞蚕Asp 9.02 7.84 8.06 6.41 Thr 2.97 2.91 2.77 4.64 Ser 2.43 2.65 2.49 4.64 Glu 9.29 9.42 9.34 12.7 Gly 2.55 2.78 2.50 4.42 Ala 3.11 2.78 2.66 6.26 Cys 2.46 5.17 4.08 1.5 Val 5.71 5.35 5.51 6.63 Met 4.15 4.99 5.19 1.47 Ile 4.07 3.55 3.49 7.95 Leu 6.33 4.01 3.88 3.24 Tyr 4.70 3.15 1.73 2.06 Phe 6.14 4.88 4.84 8.1 Lys 4.37 4.23 4.02 4.54 His 1.70 1.66 - 2.94 Arg 4.42 3.28 3.09 12.2 Pro 2.85 3.09 3.00 -Trp 1.07 0.91 0.76 -总氨基酸 77.34 72.66 67.40 89.8总必需氨基酸 34.81 30.84 30.45 -必需氨基酸/非必需氨基酸(%) 81.83 73.75 82.41 -必需氨基酸/总氨基酸(%)45.00 42.45 45.18 43.1

以SPP粉为蛋白源的自制EN制剂,每100g所含热量为1968.42kJ,其中蛋白质供能比为20%、脂肪供能比为32.6%、碳水化合物供能比为45.7%,含膳食纤维9g(表2)。

表2 雅培益力佳SR与自制肠内营养粉剂主要营养成分比较(100g)Table 2 The comparison of main ingredient between Abbott Glucerna SR and SPP Enteral Formula(100g)制剂总能量(kJ)项目 雅培易力佳SR 蚕蛹短肽1 EN制剂、蚕蛹短肽2 EN制剂、蚕蛹蛋白EN 1772.00 1968.42蛋白质添加量(g) 21.15 18.88供能比(%) 20.00 16.30提供物质 - 蚕蛹蛋白粉碳水化合物添加量(g) 55.90 48.88供能比(%) 45.70 42.22提供物质 麦芽糊精、果糖 木薯淀粉13.55g、玉米淀粉13.55g、果糖9.78g添加量(g) 15.38 20.00供能比(%) 32.60 37.59提供物质 高油酸葵花子油、大豆油 橄榄油粉剂膳食纤维 添加量(g)脂肪3.46 9.00