黑豆 (Phaseolus Vulgaris L.) 蛋白水解物可降低急性餐后血糖水平

简介 前驱糖尿病是高血糖的中间状态，其特征是空腹血糖受损（空腹血糖水平为 100-125 mg/dL）、葡萄糖耐量（2 小时后负荷血浆葡萄糖水平为 140-199 mg/dL）或糖化糖化血红蛋白 (HbA1c) 为 5.7-6.4%。 患有前驱糖尿病的受试者患心血管疾病和 2 型糖尿病 (T2D) 的风险相对较高。 因此，治疗前驱糖尿病对于延缓这种疾病的进展至关重要。 目前对前驱糖尿病的治疗侧重于减轻体重、改变生活方式（饮食和运动）以及使用药物，例如双胍类药物（二甲双胍）、磺脲类药物、α-淀粉酶和 α-葡萄糖苷酶抑制剂，以及基于肠降血糖素的治疗。 此外，这些药物可能会产生副作用，例如低血糖水平、体重改变、动脉粥样硬化性心血管疾病、充血性心力衰竭和肾脏疾病等。 近年来，已经研究了具有低副作用或无副作用的天然替代品用于糖尿病治疗。 从这个意义上说，旨在帮助患者实现血糖水平目标的功能性成分和食品对于预防或治疗前驱糖尿病和 T2D 很重要。

食物蛋白质作为生物活性肽的来源已被广泛研究，生物活性肽是对生理功能和人类健康产生积极影响的特定蛋白质片段。 食物蛋白质的生物活性取决于其肽的生物可及性和生物利用度。 小生物活性肽 (<1,000-200 Da) 具有重要特征，例如高生物潜力、低毒性、低或无过敏性、高结构多样性和小尺寸（相对于抗体）。 这些特性使生物活性肽可用作多种疾病的治疗剂，包括前驱糖尿病和 T2D。

来自黑豆 (Phaseolus vulgaris L.) 的蛋白质已被研究作为生物活性肽的来源。 酶水解是从普通豆类和其他豆类的亲本蛋白质序列中生成生物活性肽的最常用方法。

大量体外研究表明，黑豆水解蛋白 (BPH) 和生物活性肽具有降血糖或抗糖尿病作用。 用 Alcalase® 产生的 BPH 抑制了二肽基肽酶-IV (DPP-IV) 的体外活性，其生物学功能是使胰高血糖素样肽-1 (GLP-1) 失活。 此外，它还能抑制参与淀粉分解过程的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶。 此外，据报道，BPH 可以减少质膜中葡萄糖转运蛋白的表达和转运，例如葡萄糖转运蛋白 2 (GLUT2) 和钠依赖性葡萄糖协同转运蛋白 (SGLT1)。 此外，在体内，实验证明了 BPH 降低非高血糖患者餐后血糖降低的功效 (16.9-24.5%) 和高血糖 (22.7-47.7%) 威斯塔鼠。 体内和体外实验模型的结果表明 BPH 具有抑制消化酶和阻断胃肠道葡萄糖转运蛋白（参与调节餐后血糖）的潜力。 此外，来自难煮豆类的生物活性肽增加了 iNS-1E 胰岛素瘤细胞的葡萄糖模拟胰岛素分泌 (57%)。

正如证据所示，BPH 的生物活性肽可能通过多种机制发挥抗糖尿病作用。 所有显示 BPH 和生物活性肽的抗糖尿病潜力的研究都是使用计算机、生化分析、体外和体内研究进行的。 然而，需要临床试验来验证黑豆蛋白水解物的降血糖作用。 因此，本研究旨在评估 BPH 对糖耐量正常或糖尿病前期成人的葡萄糖和胰岛素水平的急性影响。

方法学 随机临床试验对象和研究设计 一项随机、安慰剂对照临床试验在 28 名成人（65% 为女性）中进行，以评估 5 g BPH 对餐后血糖和胰岛素水平的影响。 所有程序均在墨西哥瓜纳华托大学医学科学系的研究设施中进行。 瓜纳华托大学的机构伦理委员会批准了该协议 (CIBIUG-P53-2018)，所有受试者在进行任何程序之前都签署了知情同意书。

本研究的参与者是直接从墨西哥瓜纳华托州莱昂的当地健康博览会招募的。 作为确定参与资格的筛选过程的一部分，进行了毛细血管葡萄糖、体重、身高和血压测量。 作为这项研究的一部分，根据体重指数 (BMI) (25-34.9)，25 至 50 岁超重或肥胖的成年人 kg/m2) 有资格注册。 该研究不包括通过自我报告报告糖尿病、癌症、心血管疾病或其他慢性疾病的参与者。 不包括孕妇或哺乳期妇女。 一旦确定参与者符合条件，他们就会被要求在医学科学系接受临床、人体测量和代谢评估。

代谢评估包括使用 250 mL 葡萄糖 75 g（无水葡萄糖液体溶液，75 g）的口服葡萄糖耐量试验 (OGTT) 和 0 分钟和 120 分钟的血样以及血脂谱。 代谢状态（正常葡萄糖耐量 (NGT) 或糖尿病前期）定义如下：正常葡萄糖耐量为空腹葡萄糖水平 <100 mg/dL 和餐后 (2h) 葡萄糖水平 <140 mg/dL，而糖尿病前期为空腹葡萄糖水平100-125 mg/dL，餐后（2 小时）葡萄糖水平为 140-199 mg/dL，或两者兼而有之。 在确定参与者的代谢状态后，受试者被归类为 NGT (n=14) 或前驱糖尿病 (n=14)。

所有参与者 (n=28) 都由一名与他们没有接触的工作人员随机分配到接受 BPH 治疗 (5 g) 的组或安慰剂组。 因此，每个治疗组（BPH 或安慰剂）中包括 7 名患有 NGT 的受试者和 7 名患有前驱糖尿病的受试者。 在这项研究中，参与者对治疗不知情，接受溶解在 120 mL 商业无热量饮料中的 BPH（5 g 粉末）或安慰剂（120 mL 商业无热量饮料）。

进行第二次口服葡萄糖耐量试验以评估 BPH 的餐后效应。 首先，参与者饮用溶解的 BPH 或安慰剂，然后饮用 250 mL 葡萄糖 75 g，并在 0、60、120 和 150 分钟时采集血样以确定他们的葡萄糖和胰岛素水平。

临床评估和人体测量评估 在这项研究中，受过培训的专业人员进行问卷调查以收集临床数据。 使用半自动数字血压监测仪 (Omron HEM-7200) 在参与者的右臂上以坐姿测量血压，并在休息至少 10 分钟后进行测量。

使用数字秤 (Seca 769) 和测距仪 (Seca 213-I) 测量赤脚和穿着轻便衣服的受试者的体重和身高。 使用金属胶带 (Lufkin W606PM) 在最后一根肋骨和髂嵴之间的中间点测量腰围。 根据世界卫生组织，体重指数 (BMI) 计算为体重 (kg) 除以身高的平方 (m)。

生化测定 为了进行生化测定，在禁食至少8小时后采集血样。 对于葡萄糖（Spinreact，Girona，西班牙）和脂质谱（总胆固醇，TG 和 HDL-c）（Spinreact，Girona，西班牙），使用酶促比色测定。 使用 Friedewald 方程计算低密度脂蛋白胆固醇。 血清中的葡萄糖和脂质水平（甘油三酯、总胆固醇、HDL-胆固醇）在医学科学系的临床实验室使用半自动生化分析仪 SPINLAB（Spinreact，Girona，西班牙）通过国际标准化方法测定。

此外，使用 ELISA 试剂盒（ALPCO, Inc., Salem, NH, USA）通过血清夹心形式酶联免疫吸附测定 (ELISA) 测定胰岛素水平。 作为胰岛素抵抗的指标，计算了胰岛素抵抗的稳态模型评估（HOMA-IR）和松田指数。

统计分析 描述性数据表示为均值和标准差或中值和四分位距。 使用独立或配对学生 t 检验进行组间比较。 接受了 p˂0.05 的统计显着性，并使用了 Windows 统计程序 SPSS 20.0。