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技術文章

文獻分享|高圣草酚可降低外周血清素的水平且可誘導食欲,增加進食量

閱讀:728          發布時間:2023-5-29

  編者按:


高圣草酚是一種掩蔽苦味的天然食物成分,本研究驗證了30mg高圣草酚聯合葡萄糖溶液餐前服用,可調節總胃饑餓素和外周血清素的濃度,有提高食欲,降低飽腹感的作用,增加受試者的進食量。本研究觀察到服用高圣草酚可使外周血清素水平下降,同時血清素的下降越多,受試者的進食量越大,二者存在負相關關系。據此推測,外周血清素與中樞血清素一致,均可誘導飽腹信號,可作為特定患者接受促食欲治療療效的輔助評判指標。

前言



肥胖問題在世界范圍內日益嚴重,但在另一方面,還有一種現象被稱為“衰老厭食癥"。這種疾病的特征是食欲下降和食物攝入量減少,導致老年人體重減輕和不良健康后果。65歲以后體重下降被認為是發病率和死亡率的獨立預測因素[1]。約30%的社區老人患有食欲不振[2],有時導致嚴重的蛋白質-能量營養不良癥狀,與癡呆、心臟病和糖尿病等多種合并疾病有關[3]。


中樞神經系統和胃腸道通過激素調節復雜的饑餓和飽腹感級聯反應,在控制能量穩態中發揮關鍵作用。參與調節機制的激素主要包含促食欲(誘導進食量增加)和促飽腹(誘導進食量減小)兩種作用。


促飽腹感的胃腸道激素包含胰高血糖素樣肽-1 (GLP-1)、肽YY (PYY 3-36)。人體中樞系統中血清素的飽腹作用已得到廣泛認可,但外周血清素是否具有同樣的作用尚未得到驗證。目前,已有文獻在動物模型上驗證了外周血清素的飽腹作用:外周注射血清素,可使大鼠的食欲減退。

胃饑餓素是唯yi表現出促食欲作用的胃腸激素[8]。


通過增加食欲來增加營養攝入的飲食方法,有望改善非主觀意愿上的進食減少和伴隨的體重下降。藥物干預,如醋酸甲地孕酮[18]或鹽酸賽庚啶[19]在有效增加食欲的同時,也帶來易怒、多動和嗜睡等不良反應。由于該領域的大多數研究都集中在降低食欲的化合物上,因此尚未確定是否有天然食物成分可以促進高危人群的食欲,可以no 副作用地抵消體重減輕帶來的影響。多酚類對葡萄糖代謝的影響已被廣泛研究,而葡萄糖代謝在飽腹感調節中起著至關重要的作用[20,21]。


高圣草酚(3 ' -甲氧基-4 ',5,7-三羥基黃酮,HED)屬于黃烷酮類,具有掩蔽苦味的作用[22]。NaHED (HED鈉鹽溶液)在體外實驗種被證實可影響葡萄糖攝取和外周血清素釋放,具有調節饑餓機制的潛力[24]。根據苦味受體活化后可降低食欲的研究基礎,本研究假設,HED可能會產生促食欲這種相反效果。


研究一


研究目的:僅攝入高圣草酚,對于相關激素水平(血漿GLP-1、血漿PYY、血漿血清素、血漿胃饑餓素)以及食物攝入量的影響。


分組情況:

共計招募10名健康受試者,均為非吸煙者,年齡在20至35歲之間,體重指數在19-25 kg/m2之間。測試前受試者禁食10小時,期間只允許飲用200 ml水。


隨機分為實驗組和對照組,實驗組飲用125mLHED鹽溶液(HED含量30mg),對照組飲用125mL水。


研究方法:通過視覺模擬量表(VAS)記錄主觀饑餓感。10名受試者分別在空腹時和給藥(或水)后30分鐘抽血,測定血漿GLP-1、PYY、血清素、胃饑餓素的水平變化,比較實驗組和對照組的差異。抽血后進食,進食后測定自由能量攝入(記作engergy intake),評估進食量改善情況。

結果:實驗組與對照組相比,僅外周血清素的濃度水平出現下降(平均降幅可達38.2% ,圖1c),其他激素水平變化無統計學差異(圖1 d、e、f))。主觀饑餓感(圖1a)和食物攝入量(圖1b)無統計學差異。

圖1 NaHED單獨給藥沒有改變進食量,但可降低了外周血清素濃度。



研究二


研究二:


研究目的:高圣草酚(HED)聯合葡萄糖攝入,對于相關激素水平(血漿GLP-1、血漿PYY、血漿血清素、血漿胃饑餓素)以及食物攝入量的影響。


分組情況:


招募了27名健康、體重正常(BMI在18.5 - 25.0 kg/m2之間)、感官未受過訓練、年齡在20至45歲之間、沒有吸煙、酗酒或濫用藥物的受試者。入組前均進行醫學篩查(血常規、ALT、AST、堿性磷酸酶、谷氨酰轉肽酶、血脂甘油三酯、總膽固醇、HDL、LDL、肌酐、促甲狀腺激素、空腹及餐后1和2小時血糖),口服糖耐量試驗(oGTT)確定無代謝性疾病。共計24名受試者符合要求,7例退出后最終入組17名受試者。


  隨機分為實驗組和對照組,實驗組飲用HED葡萄糖溶液(葡萄糖含量75g+HED含量30mg,溶于300ml水),對照組飲用葡萄糖溶液(葡萄糖含量75g,溶于300ml水)


研究手段:

17名受試者分別在空腹、給藥(或葡萄糖)后15、30、60、90、120分鐘抽血。測定血漿GLP-1、PYY、血清素、胃饑餓素的水平變化,比較實驗組和對照組的差異。所有受試者在完成最后一次抽血后通過視覺模擬量表(VAS)記錄主觀饑餓感。填寫VAS后進食,進食后測定自由能量攝入(記作engergy intake),評估進食量改善情況。

研究結果:


  1. 攝入葡萄糖后血漿胃饑餓素濃度均下降,但與對照組相比,實驗組胃饑餓素的下降幅度較小,濃度下降的速度更緩慢(圖2 a)。表明高圣草酚延緩了血漿胃饑餓素的濃度下降。


  2. 受試者的血漿胃饑餓素濃度越大,早餐攝入量越多,二者呈正相關(圖2 b)。


圖2 補充NaHED的葡萄糖溶液可增加胃饑餓素的濃度。在給予75 g葡萄糖(對照組)和補充30 mg NaHED后15、30、60、90和120分鐘血漿胃饑餓素濃度的平均變化(A) (n =17)以及△AUC胃饑餓素與總能量攝入的相關性(B)。


3. 實驗組與對照組比較,血漿PYY和GLP-1的濃度變化無差異(圖3)。

圖3 補充NaHED的葡萄糖溶液不改變血漿GLP-1和PYY濃度。血漿GLP (A)和PYY (B)濃度在對照組和實驗組給藥后15、30、60、90和120 min的平均變化(n =17)。


4. 在攝入相同葡萄糖含量后,對照組的外周血清素水平比空腹時高,而實驗組的外周血清素水平比空腹時低(圖4 a)。由此可以看出HED可以抵消葡萄糖對外周血清素影響的同時大幅降低外周血清素水平。


5.外周血清素下降越多,受試者的早餐攝入量越大,外周血清素水平與早餐攝入量呈負相關(圖4 b)。

 圖4 補充NaHED的葡萄糖溶液使血漿血清素降低


討論

本研究評估了30 mg NaHED單獨給藥或與75 g葡萄糖聯合給藥對進食量和與饑餓和飽腹感調節機制的相關激素的短期影響。


中樞血清素具有調節飽腹感的作用已被驗證和廣泛認可,但關于外周血清素參與飽腹感調節機制的認識卻很少。大部分(約95%)外周血清素儲存在腸道內的腸嗜鉻細胞中,并在進食后釋放出來,影響腸道運動[32]。近年來,有證據表明外周血清素也在能量平衡調節中發揮作用[7,33]。已有研究表明,外周注射血清素可誘導大鼠食欲減退[34]。本研究證明,30 mg NaHED可降低血漿血清素水平。當NaHED與葡萄糖聯合使用時,與對照組相比,外周血清素的濃度水平下降,受試者進食量增加,二者呈負相關。由此做出了假設:不僅中樞血清素,外周血清素也可能誘導飽腹信號。


胃饑餓素主要產生于胃底的泌氧腺[9]。在研究一中,給予30 mg 不含熱量負荷(葡萄糖)的NaHED對胃饑餓素釋放沒有影響。這一發現與另一項在健康志愿者中進行的研究相一致,該研究表明,由于飲用225 ml水而引起的胃充盈并不會改變胃饑餓素的濃度[29]。當給予75g葡萄糖后的短期時間內,對照組和實驗組受試者的血漿胃饑餓素均隨時間逐步降低。然而,給予30 mg NaHED的實驗組中,血漿胃饑餓素的下降速率得以減緩,存留在外周的胃饑餓素濃度較對照組更高,表明HED可提高外周胃饑餓素水平從而達到促食欲的作用。


綜合研究一、二,研究提出了外周血清素可誘導飽腹信號的假設。給藥前后,受試者的主觀饑餓感并無差異。因此研究者認為是食欲增強是受試者進食量增加的原因。同時根據研究二的實驗結果,研究者認為HED聯合葡萄糖溶液后,可通過調節外周血清素水平和胃饑餓素,提高受試者食欲。


大約25-30%的老年人患有體重過輕,這種情況被稱為“老年厭食癥"[35]。近期一項研究表明,在兩個月的時間里,每天增加137千卡的能量攝入會使住院老年人的體重增加1.6%[36]。因此,從長期來看,早餐進食量平均增加83.2±36kcal的能量攝入,可能有助于體重增加。由于蛋白質攝入量減少與身體虛弱和肌肉減少癥的風險增加有關,最近修訂了對老年人(>65歲)關于每日蛋白質攝入量的營養建議[37]:老年人每天每公斤體重應攝入1.0-1.2g蛋白質(高于成人推薦蛋白質攝入量)。


本研究中驗證了30mgNaHED聯合葡萄糖溶液服用,可以增加早餐進食時的蛋白質攝入量(詳見原文),這使HED有望作為一種天然化合物來治療蛋白質營養不良。此外,與蛋白質相比,蛋白質水解物,更容易消化,吸收速度更快[38],但由于其苦味使其在飲食攝入量上受到較大限制。由此可以看出,HED作為治療老年厭食癥的潛在治療手段的巨大潛力:HED不僅可以作為開胃劑,誘導食欲,還可以利用其苦味掩蔽的特性,作為苦味蛋白質的添加劑[39],增加適口性[22]。


結論

高圣草酚目前已作為食品和藥品添加劑用于遮掩苦味。本研究提供了高圣草酚作為短期食欲誘導劑的原始證據:當NaHED與75g葡萄糖同時攝入時,增加了血漿總胃饑餓素濃度,同時降低了外周血清素水平,提高受試者的食欲,增加了受試者的早餐攝入量。高圣草酚是否可用于老齡體重不足的長期干預有待進一步研究。

 


本研究中測定血清素濃度的ELISA試劑盒由天津阿斯爾生物有限公司代理銷售,具有CE認證。




參考文獻:

Hochkogler C M, Liszt K, Lieder B, et al. Appetite‐Inducing Effects of Homoeriodictyol: Two Randomized, Cross‐Over Interventions[J]. Molecular Nutrition & Food Research, 2017:1700459.







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