健康食品之調節血糖功能評估方法 

(民國 96 年 07 月 18 日修正)

 

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壹、前言
    根據統計,全球罹患糖尿病的人數高達 1.35 億~1.6 億。以美國、
    加拿大為例,糖尿病就位居該國十大死因的第三位,僅次於心血管疾
    病及癌症之後。在我國,根據本署的統計,糖尿病居十大死因的第四
    位。台灣地區的糖尿病型態以第二型糖尿病(type 2 DM) 為主,約
    佔罹患率的 95 %左右。從罹患情形來看,居住都市者明顯高於居住
    鄉村者,體型肥滿者亦有此較高的傾向,顯示糖尿病是都市化、工業
    化的一種文明病。
    糖尿病的病症除了有過高的血糖濃度及明顯的尿糖外,糖尿病最可怕
    的是會引起一些併發症,如視網膜症、腎症、神經障害、乃至於腦及
    循環系統的障害。因此如何控制血糖,使血糖調節到一定的濃度以避
    免併發症的發生則是糖尿病控制的原則之一。到目前為止,糖尿病的
    治療基本上有三大方法,分別是(1) 飲食療法(2) 運動療法(3
    )藥物療法,其中以飲食療法為最基本也是最重要的療法。據估計,
    約 50 %以上的患者可以因良好的飲食療法而改善病情。此外,在進
    行藥物療法時,飲食療法亦非常重要。如果沒有適當的飲食療法配合
    ,藥物也將無法發揮其功能。因此對糖尿病患者而言,如何透過良好
    的飲食療法使血糖濃度得到良好的控制是最基本也是最重要的課題。
    在可見的未來,糖尿病患者必將逐年上升,因此如何透過健康食品的
    研究與開發,使患者的生活品質及健康得到更好的保障應該是政府、
    學界與業者共同努力的目標。
    血液中主要醣類為葡萄糖。由實驗動物模式或人體試食實驗的研究,
    經由觀察空腹血糖值、葡萄糖耐量、飲食耐量、醣化血色素或其他一
    般生化分析等項目,可瞭解受試物是否具有調節血糖作用。廠商除提
    供與其產品相關之資料與文獻,以佐證該產品或其部分原料可能具有
    調節血糖作用之功能外,必須針對擬以「健康食品」上市之產品,進
    行下列所規定之「動物實驗」或「人體試食試驗」。若所提產品的相
    關科學研究證據不甚明確時,宜同時進行「動物實驗」和「人體試食
    試驗」以加強證據之可信度。
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貳、實驗項目與實驗方法
一、動物實驗
(一)實驗動物
      使用高血糖動物,雌雄均可,但須使用單一性別,6 週齡以上之小
      鼠(mouse)或大鼠(rat),每組 8  隻以上。
(二)給受試物的時間和劑量分組
      以長期(14  天以上)口服方式投予受試物;受試物劑量(g/kg)
      除對照組外,需有 3  個劑量組以上,其中 1  個劑量(每公斤體
      重克數)應相當於人體推薦攝取量之 5-10 倍左右。受試物之給予
      依下列不同實驗動物模式,在血糖變異之前及之後進行。
(三)實驗方法
      1.實驗動物
     (1)遺傳性自發高血糖動物
          此類動物包括:肥胖非胰島素缺乏型動物,例如:肥胖小鼠
          (ob/ob)、糖尿病小鼠(db/db)及肥胖黃小鼠(Avy) ;
          非肥胖型動物,例如:BB  大鼠及中國倉鼠(Cricetulus gr-
          iseus) 。
     (2)化學物誘導糖尿病動物
          常用的化學物為 Streptozotocin (簡稱 STZ)。STZ 溶於生
          理食鹽水,並含有檸檬酸鈉(10 mM) 為緩衝(pH 4.5),以
          靜脈(25~55 mg/kg)或腹腔(55~75 mg/kg)注射方式給予
          動物(小鼠或大鼠)。待一星期後,採血測量隔夜空腹(17~
          24  小時)血糖值,若達或超過 13 mM(230+10 mg %)時,
          則視為有糖尿病。
     (3)其他動物模式
          例如使用非胰島素依賴型(第二型)糖尿病動物:給予實驗動
          物 STZ(65 mg/kg)加上 Nicotinamide (230 mg/kg) 。若
          達或超過 13 mM(230+10 mg %)時,則視為有糖尿病。
      2.調節血糖作用之測試
     (1)空腹血糖值測定
          高血糖動物給予受試物一定時間後,採血測定隔夜空腹血糖值
          。測定方法目前常用的是酵素法,有下列三種情形:
          葡萄糖氧化酵素法(glucose oxidase assay) :葡萄糖經
            葡萄糖氧化酵素(glucose oxidase) 催化作用而被氧化成
            葡萄糖醛酸和 H2O2 ,再經由 H2O2 的測定而求出血糖濃度
            。
          己糖激酵素法(hexokinase assay):葡萄糖在 ATP  存在
            下受己糖激酵素(hexokinase)催化成葡萄糖 -6-  磷酸鹽
            (G-6-P) 。再經由 G-6-P  與 NADP+  反應生成之 NADPH
            的測定,即可定量出血糖濃度。
          葡萄糖去氫酵素法(glucose dehydrogenase assay) :葡
            萄糖與 NAD(P)+  經葡萄糖去氫酵素(glucose dehydro-
            genase)作用生成 NAD(P)H。再經由 NAD(P)H  量的測
            定,即可定量出血糖濃度。
     (2)葡萄糖耐量測定(Glucose tolerance test)
          以口服(1 g/kg)、靜脈注射(0.5 g/kg)或腹腔注射(0.5
          g/kg)方式給予實驗動物葡萄糖,然後分別在給糖前及給糖後
          的 30、60、90、120  和 180  分鐘採血測定血糖值。
     (3)其他測定
          尿糖值、餐後血糖值、空腹及餐後血漿胰島素……等(應視產
          品特性及相關考量加測,以增強實驗報告之效力)。
(四)數據處理和結果判定
      依一般生物統計方法分析。根據試驗前後上述空腹血糖值及葡萄糖
      耐量或飲食耐量後血糖(即餐後血糖)及葡萄糖耐量測定結果為統
      計上具顯著差異者(p<0.05),可初步判定該受試物具有調節血糖
      作用。
二、人體試食試驗
    必須委託國內外大學食品營養、醫藥等相關研究所、醫學中心或其他
    中央衛生主管機關認可之研究機構執行,需有醫師參與,並遵循衛生
    單位對保健食品人體實驗有關之相關規定。
    進行人體的臨床試驗之前,應經過相關人體試驗委員會審核通過才能
    加以進行。
(一)受試者
      參加人體試食試驗之受試者為血糖值偏高者或臨床上判定為輕微糖
      尿病症者且應本著自覺自願的原則。受試物組和對照組必須是同一
      年齡層次、同一性別,依照人體推薦攝取量給予受試物或安慰劑(
      外觀、味道、顏色等需與受試物一樣),受試期間 1  至 3  個月
      ,且受試人數每組至少 20 人。
(二)實驗方法
      1.空腹 8  小時後之葡萄糖耐量試驗或飲食耐量試驗
        建議在整晚空腹至少 8  小時後,次日上午以 75g  葡萄糖或固
        定熱量飲食(約 250–350 大卡)方式給予受試者,然後分別在
        空腹及葡萄糖耐量試驗或飲食耐量試驗後 120  分鐘採血測定血
        糖值。
      2.醣化血色素(glycosylated Hb) 測定
        正常人血液約有 3–6 %的血色素被醣化成 HbA1c,而糖尿病患
        者則隨血糖升高, HbA1c  可能提高 2–3 倍。選用高血糖症之
        受試者試食受試物,觀察醣化血色素變化。
        參考之測定方法有下列幾種:
     (1)比色法:醣化血紅素經氧化、水解使變成為 5-hydroxymethy-
          lfufural,此物再和 2-thio-barbituric acid 產生顏色反應
          ,比色而測得HbA1。
     (2)電泳法:利用 agarose gel、pH 6.3,進行血色素電泳分析。
     (3)圓柱層析法:利用 KCN  和醣化血色素反應產生 CN-  醣化血
          色素,然後通過陽離子交換樹脂圓柱層析,在適當 pH 下,使
          醣化血色素先析出,以比色法測出各醣化血色素之百分比。
     (4)陽離子交換高效液相層析法(HPLC  法):利用 phosphate
          cyanide 緩衝液、Bio-Rex 70  陽離子交換樹脂及 400 psi
          壓力,分離各種 HbA1 。
      3.一般生化測定
        血糖、血脂、血紅蛋白、總蛋白測定、尿酸和酮體……等(應視
        產品特性及相關考量加測,以增強實驗報告之效力)。
(三)數據處理和結果判定
      依一般生物統計方法分析。根據試驗前後上述空腹血糖或葡萄糖耐
      量後或飲食耐量後血糖(即餐後血糖)或醣化血色素試驗結果為統
      計上具顯著差異者(p<0.05),即可判定該受試物具有調節血糖作
      用。
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