2019年4月／天津科技大学／Journal of Functional Food
由於糖尿病致病机制复杂，而且有很多并发症，如果能把有助改善糖尿病的食物结合应用，发挥多靶点的作用机制，或许能在安全的前提下收到更好的改善成效。天津科技大学食品营养与安全国家重点实验室的研究团队於是以两种天然来源的多醣──菊糖和灵芝多醣──从动物实验到细胞分子层次做了一系列探讨，为糖尿病患在药物治疗之外，提供以食疗稳定血糖的另类思考。
文／张晏宁（台湾大学生化科技学系硕士班）、吴亭瑶
随着经济发展及饮食结构的改变，糖尿病在全球占有极高的发病率及致死率，虽然目前已有许多降血糖药物可用，但这些药物常会产生副作用且所费不赀，因此开始有研究团队转往开发天然萃取物作为降血糖药物，希望能降低副作用和患者的经济负担。
天津科技大学食品营养与安全国家重点实验室的研究团队2019年在《Journal of Functional Foods》发表了一篇论文，发现将菊糖（inulin）及来自灵芝（Ganoderma lucidum）的多醣混合喂食第二型糖尿病大鼠，能透过提升体内细胞对胰岛素的敏感度及肝醣的合成量，有效改善大鼠的血糖。
菊糖又称为菊苣纤维，是一种来自菊苣根部的多醣体，过去已有研究发现它有抗发炎、抗氧化及益生元的功能，还能改善高脂饮食老鼠及女性糖尿病患者的代谢失调问题。
灵芝在中药的使用上已经有超过两千年的历史，大量证据显示灵芝多醣在肝炎、高血压、癌症等疾病的治疗都扮演着重要角色，同时也能够透过防止胰岛β细胞凋亡及改善胰岛素阻抗的方式，达到降血糖的功能。
由於糖尿病致病机制复杂，而且有很多并发症，因此研究者认为，如果能把有助改善糖尿病的食物结合应用，发挥多靶点的作用机制，或许能在安全的前提下收到更好的改善成效。此为本研究探讨菊糖与灵芝多醣并用的构想来源。
降低空腹血糖值
研究者以高脂饮食及链脲佐菌素（Streptozotocin，一种会攻击胰岛β细胞的化合物）诱导大鼠罹患第二型糖尿病，经过五周的实验发现，这些糖尿病大鼠在喂食菊糖（5 g/kg）、灵芝多醣（0.4 g/kg）、菊糖（5 g/kg）加灵芝多醣（0.2或0.4 g/kg），其空腹血糖均明显低於没有喂食多醣的糖尿病组──分别比未治疗的糖尿病大鼠减少2.41%、13.95%、19.82%、30.44%──显示菊糖及灵芝多醣不论单独或混合使用，都能够降低糖尿病的空腹血糖（图1）。
图1 糖尿病大鼠的空腹血糖值
〔说明〕菊糖的喂食剂量均为5 g/kg（每公斤体重喂食5克），灵芝的喂食剂量为0.2 g/kg（低剂量）或0.4 g/kg（高剂量）。
提高胰岛素敏感度，促进肝醣合成
在胰岛素耐受性测试实验里，给大鼠注射胰岛素後，发现不论是灵芝多醣或菊糖与灵芝多醣并用五周，都能提高胰岛素的利用率及敏感度，其中又以菊糖加高剂量灵芝多醣的效果最好（图2）。
同时，实验也观察到，糖尿病大鼠肝脏和肌肉中肝醣含量明显偏低的情形，也会因为菊糖与灵芝多醣并用而获得大幅改善（图3），此应为胰岛素利用率及敏感度提高的具体表现。
图2 胰岛素耐受性测试结果
〔说明〕空腹八小时後喂食各组糖尿病大鼠不同剂量的菊糖或灵芝多醣（剂量同图1），二十分钟後皮下注射胰岛素0.15 U/kg，测量各时间点的血糖浓度（A），并计算血糖曲线下面积（B）。
图3 糖尿病大鼠的肝醣含量
促进脂质代谢
和正常大鼠相比，糖尿病大鼠的血清总胆固醇（TC）、三酸甘油脂（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）都明显增加，高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）则显着下降。但在喂食菊糖或灵芝多醣五周後，糖尿病大鼠的总胆固醇、总三酸甘油脂、低密度脂蛋白胆固醇均获得显着改善，尤其菊糖与灵芝多醣并用的效果更胜其他组别（表1）。
表1 糖尿病大鼠的血脂
调控胰岛素的讯息传递路径
研究者进一步从细胞分子层次分析菊糖、灵芝多醣的作用机制。
细胞内的PI3K/Akt讯息传递路径是影响胰岛素作用最主要的一条途径。过去研究发现，当PI3K功能异常会影响到葡萄醣及脂质的代谢，而位於PI3K下游的Akt磷酸化（活化），一方面能增加GLUT4（葡萄糖转运蛋白4）在细胞膜上的表现量，让血液里有更多的葡萄糖可以通过GLUT4进入细胞，另一方面则有助於肝醣合成酶（glycogen synthase，简称GS）发挥作用，提高肝醣生成的效率。
在本研究中，PI3K/Akt讯息传递路径上的相关基因和蛋白表现量，糖尿病大鼠明显低於正常大鼠，但喂食菊糖或灵芝多醣则可逆转这样的变化，显示菊糖和灵芝多醣能透过调控PI3K/Akt讯息传递路径，提高细胞对胰岛素的敏感度，增加细胞对葡萄糖的利用和肝醣的合成，进而改善醣类和脂质的代谢，最後达到降血糖，甚至是降血脂的效果。
药物之外的选择
上述研究成果让我们看到了菊糖和灵芝多醣对於第二型糖尿病的助益，既突显出菊糖和灵芝多醣并用的可能性，也透露出菊糖和灵芝多醣在各别应用时的实力差距。提供糖尿病患在药物治疗之外，以食疗稳定血糖的另类思考。
〔资料来源〕Liu Y, et al. Hypoglycemic effect of inulin combined with Ganoderma lucidum polysaccharides in T2DM rats. J Funct Foods. 2019 Apr; 55:381-390.
