(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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參、參考文獻 Revers, R.R., Fink, J., Griffin, J.,Olefsky, J.M. and Kolte- rman (1984) Influence of hyperglycemia on insulin,s in vi- vo effects in type II diabetes . J. Clin. Invest. 73, 664-67 2. Katz, J. and McGarry, J.D.(1984) The Glucose Paradox : is glucose a substrate for liver metabolism?J. Clin. Invest. 7 4, 1901-1909. Kahn, C.R.(1985)Pathophysiology of diabetes mellitus: an overview. In Joslin’s diabetes mellitus. ed. Marble, A. et al., 12th ed., Lea & Febiger, Philadelphia. Mordes, J.P. and Rossini, A.A. (1985) Animal models of di- abetes mellitus. In Joslin’s diabetes mellitus. ed. Marble, A. et al., 12th ed., Lea & Febiger, Philadelphia. Lopez, M.P., Gomez-Lechon, M.J. and Castell, J.V.(1991) D- iabetes 40, 263-268. Pagana, K.D. and Pagana, T.J.(1992) Mosbys diagnostic and laboratory test reference, Mosby-Year Book. The Diabetes Control and Complication Trial (DCCT) Resear- ch Group (1995) Effect of intensive diabetes management on macrovascular events and risk factors in the diabetes contr- ol and complications trial. Am. J. Cardiol. 75, 894-903. 常用臨床檢驗手冊,許清曉編著,藝軒,1996 Chen, H.D., Shaw C.K., Tsen, W.P., Chen, H.I., and Lee, M.L. (1997)Prevalence of diabetes mellitus and impaired glucose tolerance in aborigines and Chinese in eastern Taiwan. Diab- etes Research and Clinical Practice 38, 199-205. Masiello, P., Broca, C.,Gross, R., Roye,M., Manteghetti, M., Hillaire-Buys, D., Novelli, M. and Ribes, G.(1998) Experi- mental NIDDM: development of a new model in adult rats admi- nistered streptozotocin and nicotinamide. Diabetes 47, 224-2 29. Laakso, M. and Lehto, S.(1998)Epidemiology of risk factors for cardiovascular disease in diabetes and impaired glucose tolerance. Atherosclerosis 137, S65-S73. George, K. and Alberti, M.M.(1998)Impaired glucose tolera- nce: what are the clinical implications? Diabetes Research and Clinical Practice 40, S3-S8. Position Statement from American Diabetes Association.(2004 )Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabet- es Care 27(Suppl 1):S5-S14. Position Statement from American Diabetes Association.(2004 )Standards of medical care in diabetes. Diabetes Care 27(Suppl 1):S15-S35. |
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