CN103998051A - 桑属浆果及其避免血糖峰值的用途 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有桑属浆果提取物的组合物，可以用于治疗或预防与高血糖指数食物相关的疾病。桑属浆果提取物也可以以天然化合物的形式提供，其有助于降低食用高血糖指数食物后受试者血液中的血糖峰值。
Description
技术领域
从广义上讲，本发明涉及食品领域。例如，本发明的目的在于天然化合物，在摄取具有高血糖指数的食物后，其有助于降低个体血液中的葡萄糖峰。本发明的一个实施方案是包含桑属(Morus spp.)浆果的提取物的组合物，用于治疗或预防与高血糖指数食品有关的疾病。
背景技术
在过去数十年里，肥胖发生率在世界范围内增加到了广泛流行的比例。大约十亿世界各地的人超重或肥胖，这会增加死亡率、流动性和经济成本。
当能量摄入大于能量消耗时会出现肥胖，多余的能量主要是以脂肪形式储存在脂肪组织中。
肥胖通常是由于高热量密度的食品的摄入而造成的，所述食品中大部分的热量源自易消化的碳水化合物。
也可以使用需要更长时间消化的含有更复杂的碳水化合物的食品，以增加饱腹感的持续时间，并尽量减少发展成肥胖症的风险。然而不幸的是，含有易消化碳水化合物的食品一般都是消费者比较喜欢的并因此被偏爱。
肥胖代表了严重的健康威胁，因为它多种慢性疾病有关，包括例如糖尿病。
糖尿病是代谢性疾病，其特征主要在于身体无法制造或使用胰岛素所导致的高血糖水平。高血糖可导致多种临床并发症，包括失明、截肢、心脏病发作或中风。在2007年，据估计，2.46亿成人患有糖尿病，如果不采取任何措施以减缓该流行病，在25年内发病人数将达到3.8亿。
糖尿病最常见的类型是胰岛素依赖型糖尿病(I型糖尿病，T1D)和II型糖尿病(T2D)，这是迄今为止最常见的类型。II型糖尿病的增加主要是由于肥胖率的增加造成的。今天，估计超过11亿人超重，其中约3.2亿人肥胖。
出现T2D的发病机理是复杂的、多因素的。肥胖、久坐的生活方式和/或年龄增加会导致胰岛素抗性，循环中胰岛素浓度随时间而增加。在某些时候，开始出现血糖失控，导致糖耐量受损(IGT)或空腹血糖受损(IFG)，最终可能导致T2D。因此，IGT和IFG是指正常的糖稳态和糖尿病之间的中间代谢状态。
可以进行进一步的试验(口服糖耐量试验(OGTT))以评估患者是否患有糖尿病或有IGT。该OGTT包括饮用含葡萄糖75g的葡萄糖饮料。在给予饮料后1和2个小时测定患者的血糖水平。
因为葡萄糖是人体必需的营养素，必须小心地保持其循环水平恒定，从而向外周组织提供足够量的葡萄糖。通过平衡其摄取和储存(通过糖原生成)与释放(通过肝糖分解和糖异生)，肝在葡萄糖稳态中起着核心作用。葡萄糖稳态受损是T2D的一个典型特征。T2D患者肝葡萄糖生成(HGP)增加，其被认为是空腹高血糖的主要原因，其与血糖清除率降低有关(GastaldelliA等，Diabetes2000；49:1367－1373)，与非糖尿病患者相比，其糖原的合成降低了25－45％(Roden M等,Best Pract Res Clin Endocrinol Metab.2003；17:365－83)。
限制饭后血糖峰值(特别是在糖尿病患者中)是整体血糖控制策略的一个重要目标。
T2D的现行治疗包括几类药物，其可以单独使用，或可以与胰岛素联合使用。
双胍类通过减少肝脏产生的葡萄糖的量而起效。肥胖T2D患者通常采用双胍类开始治疗。常见的副作用包括腹部不适、腹泻、恶心或呕吐、食欲不振以及金属味。
α-糖苷酶抑制剂减慢碳水化合物的消化、延缓葡萄糖的吸收并降低餐后血糖增加。常见的副作用包括腹痛、腹泻、胀气。
然而，开发能够控制血糖水平并且对于施用者而言是安全的、无不需要的副作用的有效的天然化合物是非常受欢迎的。
桑叶在中医中已被用于治疗和预防“消渴症”(糖尿病)。然而，使用树叶的缺点是其在很长一段时间内受到环境的影响，因此，可能含有农药或其它有害的化合物。
发明内容
因此，本发明的目的是为本领域提供一种天然的水溶性(理想的水溶性)的组合物，其对于施用者而言是安全的、没有副作用的并且无需咨询医务人员即可使用，可以用于避免或降低血糖指数高的食品摄取后的血糖峰值。
本发明者已经满足了这方面的需求，并惊讶地发现，它们可以通过独立的权利要求的主题达到这个目的。从属权利要求进一步拓展了本发明的理念。
特别的是，本发明人发现，向富含淀粉、蔗糖和/或麦芽糖的食物和饮料中加入桑葚浆果浓缩物和/或果汁，可以降低肠道中葡萄糖的生成速度，因此有助于缓慢地释放葡萄糖进入血液，导致血糖反应降低并且能够延长糖作为能量源的可用性。
本发明人发现，例如，向高碳含量食品中加入桑葚果实浓缩物和/或果汁能够使得随后血液中血糖水平升高，特别是在服用后2－4小时，例如服用后2.5－4小时。
尽管不希望受理论的束缚，但是本发明人目前认为，这种效果可以通过由桑属植物浆果的提取物对α-糖苷酶的抑制而实现。
因此，本发明允许食用广受喜爱的易消化的碳水化合物食品，而其优点在于这些碳水化合物实际上是缓慢消化的。
因此，仿佛一个人使用更复杂的碳水化合物也可以达到类似的效果，同时可以避免味道问题。
可以直接使用标准化的水果提取物，以浓缩物或粉末状的形式应用于食品和饮料、用于医疗保健和成人营养的营养补充剂或药物制剂。
这些制品提供了天然产生的、物有所值的成分，其在碳水化合物丰富的食物(如麦片粥、面条、谷物棒、谷物饮料、饼干)以及蔗糖和/或麦芽糖丰富的饮料和食品(如冰淇淋)中已经被证明具有降血糖和提供长效能量的作用。
因此，本发明的实施方案是包含桑属植物浆果的提取物的组合物，用于治疗或预防与高血糖指数食品有关的疾病。
所述组合物可以是具有高血糖指数的食品组合物，其中加入了桑属植物浆果的提取物。
因此，该组合物可以另外包含碳水化合物源。
所述碳水化合物源可以占所述组合物的能量的至少50％，优选至少65％，更优选至少80％。
该组合物可以具有的能量密度范围为约0.2kcal/g至5kcal/g。
本发明的另一个实施方案是包含桑属植物浆果的提取物的组合物，用于降低食品摄取后血糖峰值和/或胰岛素峰值，同时确保长期提供能量。
本发明人在临床研究中能够证明，本发明的组合物也能够使得胰岛素响应显著降低。
本发明的组合物也可以用于增加能量，从一个摄取的产品可提供摄取后2－4小时的能量。
这种使用可以是医学或非医学的。
血糖指数(GI)是碳水化合物对血糖水平的影响的量度。能够在消化期间快速分解并且向血液中迅速释放葡萄糖的碳水化合物都具有高GI；而分解较慢并且更逐渐向血液中释放葡萄糖的碳水化合物具有低GI。
食物的血糖指数被定义为摄取固定比例的碳水化合物(通常为50g)后两小时血糖反应曲线下的面积(AUC)。
测试食物的AUC除以标准(葡萄糖)的AUC，再乘以100。因此，根据定义，葡萄糖的GI为100。
GI≥70的食物组合物应被理解为具有高血糖指数的食物组合物。
例如，高血糖指数的食物组合物的GI可以高于75、高于80、高于85、高于90或大于95。
桑属浆果提取物可以是桑属浆果的任何制剂，例如果汁或干果的提取物。
桑属浆果的优点例如在于工厂每年可重复使用。此外，桑属浆果广受喜爱，对产品的味道没有不良影响。桑属浆果也被广泛接受作为消费品使用。另外，桑属浆果天然含有柠檬酸，其对有害微生物有毒性作用。
如果与高血糖指数的食品直接联合使用，桑属浆果提取物显示了特殊的有益作用。
本发明的组合物用于治疗或预防与高血糖指数的食品有关的病症和/或疾病，例如慢性疾病。
它避免了血液中葡萄糖峰值的产生。因此，可以使用本发明的组合物以至少部分地避免在摄取富含可消化的碳水化合物的膳食或饮料后消费者的血液中葡萄糖峰值的产生。
所述膳食可以是富含易消化的碳水化合物的食物，所述饮料可以含有丰富的蔗糖和/或麦芽糖。
它使得机体可以用摄入的食物作为能量来源的时间间隔增加。因此，可以使用本发明的组合物以增加从摄入的食物中提取能量的时间间隔。
它还能够延长摄取所述组合物后的饱腹感的时间。
可以通过本发明组合物治疗或预防的与高血糖指数食物有关的疾病可以选自葡萄糖耐受异常、糖耐量减低(IGT)、空腹血糖受损(IFG)、糖尿病、超重、肥胖、高血压、高血胆固醇和心脏病。
“超重”界定为一个中国成年人的BMI值在24－28之间，或西方国家的成年人BMI值在25－30之间。
“身体质量指数”或“BMI”是指体重(公斤)除以身高(米)的平方的比例。
“肥胖”是其中天然能量储备(储存在动物特别是人类和其它哺乳动物的脂肪组织中)增加到某一点时的病症，所述某一点与某些健康状况或死亡率增加有关。
“肥胖”是指一个中国成年人的BMI值大于28之间，或西方国家的成年人BMI值大于30。
该组合物也可用于支持体重管理。
本发明的组合物也可以由桑属植物的浆果提取物组成。
本发明的组合物可以是任何种类的可食用的组合物，例如选自食品、动物食品或药物组合物。例如，该组合物可以是营养组合物、营养食品、饮料、食品添加剂或药物。
因此，本发明的组合物应当在进食或饮用之前立即、期间和/或之后立即被食用。
进食之前或之后立即应被理解为进食之前约30分钟、进食之后约30分钟的时间范围，优选在进食之前约15分钟、进食之后约15分钟。
如果该组合物是在用餐期间被食用，这应当是为了与膳食混合，或者例如它可以作为食用伴随饮料饮用。
桑属的任何种类的浆果均可用于本发明的目的。例如，所述桑属可以选自白桑(Morus alba L.)、黑桑(Morus nigra L.)、美洲桑(AmericanMulberry)、红桑(Morus rubra L.)、白桑和红桑的杂交型、韩桑(Morusaustralis)、喜马拉雅桑(Morus laevigata)以及它们的组合。
本发明的组合物可以含有任何量的桑属植物的浆果提取物。该组合物的效力与剂量-响应曲线一致，在桑属植物的浆果提取物的浓度非常高时其最终达到一个平台期。
例如，本发明的组合物可以包含至少10％(重量比)、至少20％(重量比)、至少30％(重量比)、至少40％(重量比)、至少50％(重量比)、至少60％(重量比)、至少70％(重量比)、至少80％或至少90％(重量比)的桑属植物的浆果提取物。
相对于其它植物和桑属植物的其它部分而言，桑属浆果含有例如非常大量的1-脱氧野尻霉素(deoxyno jirimycin)(DNJ)。
1-脱氧野尻霉素(DNJ)被认为能够抑制肠和胰α-糖苷酶。
在本发明一个实施方案中，每g干重的所述组合物包含至少0.1mg的1-脱氧野尻霉素霉素(DNJ)，优选每g干重组合物含有至少1mg的DNJ。
桑属浆果还含有花青素和黄酮类，它们两者均对消费者的健康具有有益作用。
因此，本发明的组合物可以包含DNJ、花青素和黄酮类的重量比范围约为1:0.07:0.05至1:45:1.5。
DNJ可以与桑葚(mulberry)中存在的其它DNJ类似物一起发挥共同作用和/或协同作用。
本发明还可以扩展到一种降低食品血糖指数的方法，例如具有高血糖指数的食品，该方法包括将桑属植物的浆果提取物添加至食品中的步骤。
本领域技术人员应当理解，他们可以自由地组合本文所描述的本发明的所有特征，而不背离所公开的本发明的范围。特别的是，对于描述的本发明组合物的特征可以应用于本发明的方法，反之亦然。
本发明的其它优点和特征可以通过下面的实施例和附图显而易见。
附图说明
图1显示了受不同剂量水平的桑葚果汁(MB)或阳性对照阿卡波糖影响的小鼠中麦芽糖的血糖响应。数据是10只小鼠的结果的平均值。详细描述可以参考下面的实施例1。
图2显示了在健康受试者中受MB影响的白面包餐后血糖响应。详细的描述可以参考下面的实施例2。
图3显示了桑葚果汁对中国成人的血糖水平的影响。
具体的实施方式
实施例1：
如下就桑葚果汁对动物血糖水平的作用进行评估：
实验设计：
鼠龄约5周、体重约24－28g的雄性ICR小鼠购自上海SlacLaboratory Animal Co Ltd.。它们被饲养在一个SPF级动物设施中，保持在12:12的光暗周期下，自由饮水和食物。常规饮食包含24％的蛋白质、5.4％的脂肪和59％的碳水化合物(重量比)。待测试的桑葚果汁(MB)为浓缩形式(60°Brix)，获自Bosun Healthy Food R&D Center Guangdong,China。将其溶于蒸馏水中，终浓度为0.1、0.2和0.4g/ml。将麦芽糖溶于蒸馏水中，终浓度为0.25g/ml。将阿卡波糖溶于蒸馏水中，终浓度为2mg/ml。
根据体重，在实验当天将小鼠随机分为5组(每组n＝10)。将三种水平的MB(1、2和4g/kg BW)、阴性对照(水)和阳性对照(阿卡波糖)分别与麦芽糖溶液一起摄取，分别评价它们对麦芽糖消化的作用。5组的饮食疗法如下：
组1：麦芽糖2.5g/kg+MB1g/kg
组2：麦芽糖2.5g/kg+MB2g/kg
组3：麦芽糖2.5g/kg+MB4g/kg
组4：麦芽糖2.5g/kg+阿卡波糖20mg/kg
组5：麦芽糖2.5g/kg+载体(蒸馏水)
具体地讲，6小时禁食后，通过管饲法给予组1－3中的小鼠10ml/kg的麦芽糖(0.25g/ml)和10ml/kg的不同剂量的MB(0.1、0.2和0.4g/ml)。通过管饲法给予组4中的小鼠10ml/kg的麦芽糖(0.25g/ml)和10ml/kg的阿卡波糖(2mg/ml)。通过管饲法给予组5中的小鼠10ml/kg的麦芽糖(0.25g/ml)和10ml/kg的载体(蒸馏水)。在给予麦芽糖后0、30、60和120分钟，修剪小鼠的尾部，采用ACCU-CHEK血糖监测仪(Roche DiagnosticsGmbH,Mannheim,Germany)测定血糖值。
结果：
口服麦芽糖实验的结果如图1所示。高剂量的MB(4g/kg)能够显著降低给予麦芽糖后30分钟餐后血糖水平的升高，在中剂量组(3g/kg)也可以观察到这种降低的趋势(p＝0.10)。这些数据对于桑葚果汁的α-糖苷酶抑制活性提供了有力的证据，小鼠中的有效剂量为约4/kg BW。
实施例2：
设计一个交叉临床研究，目的在于研究桑葚果汁(MB)与高碳水化合物食物(白面包)摄取后的餐后血糖。
饮食疗法：
对照品：白面包和10g糖溶液，其含有与10g MB相同量的单-和双-糖。可消化的碳水化合物的总量为75g。
试验品：白面包和10g的MB，其可消化的碳水化合物的总量为75g。
白面包购自北京的沃尔玛(知春路店)。桑葚果汁浓缩液为60°Brix，获自Bosun Healthy Food R&D Center Guangdong,China。糖溶液由NestleR&D Shanghai根据桑葚果汁成分分析的结果制备。
受试者：
23名健康受试者参与了该研究。受试者年龄范围在20－50岁之间，包括16名女性和7名男性。平均身体质量指数(BMI)为21.54kg/m2，范围在18.08－24.44之间。
实验设计：
在交叉设计中，禁食过夜后，随机给予受试者对照品或试验品。有一周的清除期。所有的饮食制品均通过口服给予。所有的食物均在12分钟内食用完毕，每种制品服用时给予250ml水。受试者开始进食时用计时器开始记录每一个受试者。在0、15、30、45、60、90和120分钟时收集血样，用于监测餐后血糖。
结果：
试验品的平均血糖值响应如图2所示。治疗前空腹血糖水平无显着差异。MB组的血糖最大峰浓度在统计学低于糖组(p＝0.0032)。
通过混合对数-线性梯形模型测定血糖AUC增量，扣除0分钟以下的面积。以下列方式采用混合对数-线性梯形模型进行AUC计算：将线性规则(梯形)应用于其中浓度上升的范围，将对数线性规则应用于其中浓度下降的范围。两种梯形方法的组合增强了AUC测定的准确性，在最佳测定条件下通过应用它们减少了两种方法所固有的误差。
通过将试验品的曲线下的面积(AUC)除以对照品的AUC计算血糖指数。与摄取对照品相比，MB与120分钟以上的血糖AUC的降低有关。MB的平均血糖指数与对照相比(AUCMB/AUCC)为80％，这是边缘显著性差异，p＝0.0677。
这些结果证实：当与富含碳水化合物的食物一起食用时，桑葚果汁浓缩物在健康志愿者中具有降血糖的活性。MB能够有效地降低餐后血糖。当与MB一起食用时，白面包的血糖指数降低了20％。
实施例3：
评价桑葚果汁对中国成人血糖水平的作用。
这项临床试验证明了桑葚果汁浓缩物对于持续能量的影响，尤其是对服用桑葚果汁和谷物后4小时餐后血糖的Tmax和Cmax的影响。与单独食用谷物相比，桑葚果汁与高碳水化合物含量的稻米类谷物一起食用后，主要参数是血糖水平的改变。
该临床试验也能够显示桑葚果汁对血糖水平回到基线水平所需要的时间的影响。
另外，也证实了桑葚果汁浓缩物对桑葚果汁和谷物一起食用后4小时期间餐后血糖AUC的影响。
显示了桑葚果汁和谷物一起食用后4小时期间桑葚果汁浓缩物对胰岛素血症的影响(Cmax、Tmax、AUC)。
显示了食用食物后4小时以后桑葚果汁浓缩物对饱腹感的影响，包括Tmax和Cmax。
18－50岁的110名健康中国志愿者(50％的男性和50％的女性)被招募参加了试验。
受试者被随机顺序测试两种日粮处理，而清除期为1周。
受试者以随机顺序进行了两种饮食治疗的试验，而清除期为1周。
治疗1：稻米类麦片加含有与桑葚果汁浓缩物有相同量的单-和二-糖的糖溶液。
治疗2：稻米类麦片加桑葚果汁浓缩物。
糖度60(约60％的糖)的桑葚果汁浓缩物获自中国广东的BosunHealthy Food R&D Center。
10g的桑葚果汁浓缩物或10g的糖溶液与谷物一起食用。全部食物部分(谷物与糖溶液或谷物与桑葚果汁)含有75g易消化的碳水化合物。
该研究在上海交通大学上海第六人民医院进行。该医院在糖尿病治疗方面有专长。
对于参与该试验的受试者而言，试验周期为8±1天。第一天，在禁食过夜后，每个受试者随机接受两种治疗中的一种，在12分钟内完成治疗。在食用开始前以及食用后15、30、45、60、90、120、150、180、210和240分钟抽取静脉血样。在第8±1天，每个受试者以相同的方式接受两种治疗中的另一种，以相同的方式抽取静脉血样。每个受试者的总试验周期为2周。
该研究结果如下面表1-5和图3所示。
表1 餐后饱腹感分数()
| 时间(min) | 对照(n＝107) | 桑葚果汁(n＝107) | P值(配对t-检验) |
| 0 | 29.37±14.01 | 30.25±13.96 | 0.563 |
| 15 | 52.93±24.48 | 53.89±17.71 | 0.609 |
| 30 | 52.61±18.02 | 53.76±18.87 | 0.403 |
| 60 | 51.07±18.06 | 52.35±16.73 | 0.288 |
| 120 | 46.05±17.34 | 44.74±16.70 | 0.392 |
| 180 | 36.96±15.14 | 37.28±15.20 | 0.822 |
| 240 | 24.15±14.92 | 24.44±14.92 | 0.832 |
表2 餐后血糖的AUC(mmol/L*mins)(x±s)
| 对照(n＝107) | 桑葚果汁(n＝107) | P值(配对t-检验) | |
| 2hAUC | 698.72±120.79 | 711.05±118.31 | 0.211 |
| 4hAUC | 1246.78±176.24 | 1243.58±172.02 | 0.845 |
| 2-4h的AUC之差 | 533.29±76.69 | 542.98±91.58 | 0.346 |
表3 餐后血中胰岛素的AUC(mmol/L*mins)()
| 对照(n＝107) | 桑葚果汁(n＝107) | P值(配对t-检验) | |
| 2hAUC | 4994.90±2306.67 | 4551.14±1950.62 | 0.030 |
| 4hAUC | 7241.11±3466.41 | 6487.41±2851.94 | 0.018 |
| 2-4h的AUC之差 | 2272.60±1583.50 | 1917.83±1200.33 | 0.031 |
表4 餐后血糖Tmax、胰岛素Tmax和峰值()
| 对照(n＝107) | 桑葚果汁(n＝107) | P值(配对t-检验) | |
| 血糖Tmax(mins) | 38.41±10.34 | 41.36±23.02 | 0.231 |
| 血糖峰值(mmol/L) | 7.58±1.27 | 7.34±1.20 | 0.019 |
| 胰岛素Tmax(mins) | 76.73±37.62 | 63.82±25.53 | 0 |
| 胰岛素峰值(mmol/L) | 49.90±23.87 | 55.24±32.60 | 0.186 |
表5血糖水平(mmol/L)()
*P<0.05，与对照组相比
ΔP＝0.05，与对照组相比
这些结果证实了当与富含碳水化合物的食物一起食用时桑葚果汁浓缩物在健康志愿者中的降血糖活性。证据也显示了血糖峰值的降低，同时血糖在血液中可使用的时间延长，特别是食用2－4小时后。
Claims (15)
1.含有桑属浆果提取物的组合物，用于治疗或预防与高血糖指数食物相关的疾病。
2.权利要求1的组合物，其中所述与高血糖指数食物相关的疾病选自葡萄糖耐受异常、糖耐量受损(IGT)、空腹血糖受损(IFG)、糖尿病、超重、肥胖、代谢综合征、高血压、高血胆固醇和心脏病。
3.前述权利要求中任一项的组合物，用于支持体重管理。
4.前述权利要求中任一项的组合物，用于增加自摄取的食物中提取能量的时间长度。
5.前述权利要求中任一项的组合物，用于至少部分地避免在摄取富含可消化的碳水化合物的膳食或饮料后消费者的血液中葡萄糖峰值和/或胰岛素峰值的产生。
6.前述权利要求中任一项的组合物，在进食或饮料之前立即、期间和/或之后立即食用。
7.前述权利要求中任一项的组合物，由桑属浆果提取物组成。
8.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述桑属植物选自白桑(Morus alba L.)、黑桑(Morus nigra L.)、美洲桑(American Mulberry)、红桑(Morus rubra L.)、白桑和红桑的杂交型、韩桑(Morus australis)、喜马拉雅桑(Morus laevigata)及其组合。
9.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物还含有一种碳水化合物源。
10.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述碳水化合物源占组合物能量的至少50％、优选至少65％、更优选至少80％。
11.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物的能量强度范围在约0.2kcal/g至5kcal/g。
12.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物含有重量比为至少50％的桑属浆果提取物。
13.前述权利要求中任一项的组合物，其中所述组合物含有至少0.1mg/g的1-脱氧野尻霉素(DNJ)，优选至少1mg/g的DNJ。
14.前述权利要求中任一项的组合物，该组合物含有DNJ、花青素和黄酮类的重量比范围约为1:0.07:0.05至1:45:1.5。
15.降低食品血糖指数的方法，该方法包括向食品中加入桑属浆果提取物的步骤。
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