【投書】糖尿病新希望!國產蕎麥「台中2號」可提高體內腸泌素濃度,促進血糖穩定

【投書】糖尿病新希望!國產蕎麥「台中2號」可提高體內腸泌素濃度,促進血糖穩定
▲【投書】糖尿病新希望!國產蕎麥「台中2號」可提高體內腸泌素濃度,促進血糖穩定

讀者投稿=劉慧康(衛福部國家中醫藥研究所副研究員)

近年因飲食習慣精緻化與生活型態的改變,全球糖尿病人口上升,國際糖尿病聯盟預估到2045年全球糖尿病人口將攀升至6億人 ,其中又以亞太地區的糖尿病人口增加幅度大,而成為最具市場成長潛力之地區 。台灣的糖尿病盛行率約為9.8%,相當於有200萬位糖尿病患者,其中95%以上皆是第二型糖尿病患者 。

改變飲食習慣能有效減緩第二型糖尿病之症狀

第二型糖尿病不同於第一型糖尿病是因胰臟胰島細胞遭到自體免疫造成破壞,需仰賴注射胰島素來控制血糖。第二型糖尿病的致病因素複雜,可能為親屬罹患糖尿病之遺傳因子、精緻飲食、運動量低、年齡增加以及肥胖等因素 ,第二型糖尿病部分症狀較為輕微,相較於第一型糖尿病可透過藥物、戒菸、飲食、運動、減輕體重良好控制血糖,又以飲食習慣的改變對於糖尿病患者尤為重要,台經院推估2020 年台灣糖尿病食品市場為新台幣67億元 ,調節血糖之機能性成分來源開發受到產官學界之重視。

苦蕎可作為藥物食用且營養價值高

蕎麥屬於蓼科蕎麥屬,是一種歷史悠久的可栽培作物。兩種常見的栽培品種為Fagopyrum esculentum Moench (普通蕎麥)和 F. tataricum Gaertn (苦蕎)。苦蕎顧名思義為一種有苦味的品種,但營養價值及生物類黃酮含量比甜蕎較高,其學名為韃靼蕎麥,別名有蕎葉七、野蘭蕎、萬年蕎…等等。在亞洲被廣泛的食用。光俄羅斯及中國大陸就佔了全球75%以上的蕎麥生產。

苦蕎也可被視為一種藥食兩用的作物。根據《本草綱目》所述,苦蕎味苦,性平寒,能實腸胃,益氣力,續精神,利耳目,煉五臟渣穢。其他相關文獻亦有提到苦蕎具有可安神、活氣血、改善腸道及排便功能、消炎抗敏、止咳平喘、強心、減肥等等功效。

蕎麥「台中2號」富含抗氧化抗發炎的類黃酮成分-蘆丁

台灣1998年自中國引進蕎麥後陸續育成台中1、2、3、5號等品種,其中的台中2號屬於韃靼蕎麥。針對蕎麥中類黃酮成分的分析,先前研究顯示其富含的類黃酮種類為芸香苷(以下簡稱蘆丁/Rutin)。蘆丁是一種黃酮醇槲皮素與二糖芸香二糖所形成的糖苷,普遍存在於許多的植物中。許多的動物研究顯示,蘆丁能抑制血小板凝集及促進血液循環,蘆丁並具有抗發炎,抗氧化,且常用於治療由淋巴系統損傷(淋巴水腫)和骨關節炎引起的手臂或腿部腫脹。


台中2號擁有豐富的蘆丁含量。(圖片來源:劉慧康提供)

蘆丁與腸泌素GLP-1的調節機制為此次研究之動機

蘆丁與腸泌素的關聯性研究雖然目前不多,但是我們的離體酵素實驗及細胞實驗證實,蘆丁同時具有抑制二肽基肽酶4 (Dipeptidyl peptidase 4D/PP4)的活性以及促進腸道細胞STC-1分泌第一型昇糖激素類胜肽(Glucagon like peptide-1,以下簡稱GLP-1)的藥理活性。因此,富含蘆丁的台中2號針對第二型糖尿病的保健機能性與其調節腸泌素GLP-1的關係,引起了我們研究的興趣。

多數第二型糖尿病患體內的腸泌素效應有缺陷

腸泌素效應(Incretin effect)的發現是觀察到「口服葡萄糖比靜脈注射葡萄糖引起更高的胰島素分泌反應」這樣的現象,而比較了健康的個體以及第二型糖尿病患者之後發現,腸泌素效應普遍在第二型糖尿病患者之中是具有缺陷的。

與腸泌素相關的腸道胜肽有兩種,分別為胃抑肽(Gastric inhibitory peptide/GIP;又名葡萄糖依賴性促胰島素多肽)以及GLP-1。雖然有研究指出第二型糖尿病的患者無法對GIP產生反應是腸泌素效應缺失最可能的原因,但是透過主動提升GLP-1受體活化以及抑制DPP4的活性,對於糖尿病患者維持血糖的穩定及降低糖化血色素具有顯著的效果,因此成為了非常有前景的第二型糖尿病治療方案。

GLP-1可促發飽足感與抑制食慾

GLP-1改善糖尿病的血糖以及降低糖化血色素的藥理作用,與其可以促進胰島素分泌並且提升胰島功能及存活相關。GLP-1還能夠促進週邊組織的葡萄糖吸收以及抑制肝臟製造葡萄糖。經由GLP-1減緩胃部排空及胃酸分泌,並同時對於中樞系統產生促進飽足感及抑制食慾的效果之下,GLP-1亦被認為具有用於減重的可能性。

GLP-1對腦、肺、心、腎皆有保護作用

除了對抗糖尿病,GLP-1對於腦部、肺部、心臟及腎臟亦被發現具有保護功能,並能促進骨形成 (如下圖)。因此,透過口服促進GLP-1分泌及抑制DPP4的策略提升GLP-1的血液中濃度,應該可以產生許多的保健機能性。實際上,GLP-1藥物已經有針對各種神經退化性疾病、肝纖維化、心血管疾病、骨質疏鬆等疾病進行其作為治療藥物的研究。


GLP-1對於各類重要器官的生物活性。(圖片來源:劉慧康提供)

蘆丁能穩定小鼠血糖並降低糖化血色素

由於台中2號具有豐富蘆丁,因此,我們運用了第二型糖尿病的小鼠動物模式探討給予台中二號與蘆丁之後,對於糖尿病相關指標的分析及比較。如下表所總結的結果,於四周的分別餵食之後,跟沒有給予治療的第二型糖尿病的小鼠作比較,台中二號與蘆丁兩者皆能夠改善小鼠的空腹高血糖、降低糖化血色素、提升葡萄糖耐受性、提升胰島功能指標及胰島中胰島素蛋白表現量、增加血中胰島素、GLP-1及脂聯素的濃度。蘆丁組並對於丙酮酸耐受性的提升亦有顯著改善。

GLP-1在抗糖尿病機制中扮演重要角色

我們進一步利用GLP-1受體基因剃除小鼠來探討GLP-1對於台中2號以及蘆丁抗糖尿病的活性之重要性。這類小鼠因為基因缺失,雖然沒有顯著病變,但喪失了對於GLP-1的反應性。如下圖顯示,我們把正常老鼠及GLP-1受體基因剃除小鼠誘導成糖尿病的狀態,並分別投予台中2號以及蘆丁,比較兩種基因型的差異之後,就可以明顯地觀察到,在基因剃除小鼠中,台中2號以及蘆丁對於空腹血糖、糖化血色素以及葡萄糖耐受性的改善效果都受到了影響。因此說明了GLP-1對於台中2號以及蘆丁的抗糖尿病機能性應扮演著重要的角色。


註:*P<0.05及***P<0.001代表與正常組的數據相比較具顯著差異。
台中2號及蘆丁的降血糖效果會在GLP-1受體基因剃除小鼠中失效。(圖片來源:劉慧康提供)

未來有望藉GLP-1開發出更多保健產品

蕎麥具有很高的營養價值,並有豐富的類黃酮。此外,國內亦有各式品種可以選擇。目前研究顯示持續攝取蕎麥可以提升體內GLP-1的濃度,由於GLP-1的多重生物活性,未來應有機會利用這樣的作用機制開發出更多的保健機能,提升蕎麥的應用及消費,並可促進民眾的健康。

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參考資料
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Lin-Chien Lee, Yu-Chang Hou, Ying-Ying Hsieh, Yu-Hsin Chen, Yuh-Chiang Shen, I-Jung Lee, Meng-Chun Monica Shih, Wen-Chi Hou, Hui-Kang Liu. Dietary supplementation of rutin and rutin-rich buckwheat elevates endogenous glucagon-like peptide 1 levels to facilitate glycemic control in type 2 diabetic mice. (2021) Journal of Functional Foods, vol:85, 104653. doi: 10.1016/j.jff.2021.104653
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