1、1,食品的功能3,辅助降血糖,第一页，共四十八页。,2,内容,胰腺 胰岛素的功能 糖尿病的形成 营养与糖尿病 辅助降血糖保健食品的开发,第二页，共四十八页。,3,胰腺,胰腺是人体重要的消化器官，主要包括分泌消化酶为主的外分泌细胞和导管系统，及由多种内分泌细胞组成的胰岛,胰岛素单体,胰岛,胰腺,第三页，共四十八页。,4,胰腺,胰岛 A 细胞分泌：胰高血糖素(glucagon)B 细胞分泌：胰岛素(insulin)D 细胞分泌：生长抑素(somatostatin)相互产生旁分泌调节,胰岛素是由胰岛中-细胞分泌的肽类激素，分子结构为51个氨基酸组成有两个二硫键连接的2条肽链,第四页，共四十八页。,5
2、,胰岛素的合成与分泌,b-细胞最初生成胰岛素原，后经分泌小泡运送到细胞膜，由胞吐作用经细胞膜释放入血。释放过程中脱去一段C肽，形成A、B链结构的胰岛素。血液中内生胰岛素和C肽的比例是对等的。,胰岛素原,C肽,B链,第五页，共四十八页。,6,胰岛素的结构,胰岛素的两个肽链分别为21个氨基酸组成的A链和30个氨基酸组成的B链，氨基酸排列有种属差异猪胰岛素与人胰岛素仅在B链第30位氨基酸上有所不同，牛胰岛素在A链上还有两个氨基酸不同,人胰岛素的一级结构,第六页，共四十八页。,7,胰岛素的研发史,自18世纪至今，在诸多研究者不断进取的努力下，胰岛素的研究经历了五个阶段：发现胰岛素 得到胰岛素 了解胰岛
3、素 合成胰岛素 改造胰岛素,第七页，共四十八页。,8,1788年 Thomas Canley(英)证实胰腺损伤可导致糖尿病1869年 Langerhans(德)发现胰腺内具有分泌功能的细胞团1889-1893年 Von mering 和 Minkowski(德)证实胰腺细胞团产生降血糖物质1893年 Edouard Laguesse(法)将胰腺细胞团命名为胰岛1909年 Jean de Meyer(比利时)将胰岛分泌的降糖物质命名为胰岛素,胰岛素研究开展史发现胰岛素,第八页，共四十八页。,9,胰岛素的研究开展史得到胰岛素,1921年 从狗的胰脏提取了胰岛素并用于临床,James BCollip
4、(化学家),Frederick G.Banting(医生)获1923年诺贝尔医学奖,Charies HBest(学生助理),J.J.RMacleod(生理学家)获1923年诺贝尔生理学奖,为纪念四位科学家为糖尿病治疗做出的杰出奉献将班丁Banting医生的生日11月14日定为世界糖尿病日,第九页，共四十八页。,10,胰岛素的研究开展史得到胰岛素,1926年 John J.Abel 得到结晶胰岛素1935年 Scott and Fiacher 获得高纯度结晶胰岛素,第十页，共四十八页。,11,胰岛素的研究开展史得到胰岛素,1951年锌胰岛素1961年中性可溶性胰岛素1964年预混胰岛素1972年
5、单峰胰岛素1973年单组分胰岛素 纯度到达99%,第十一页，共四十八页。,12,胰岛素的研究开展史了解胰岛素,1955年 Frederick Sanger(英国)说明牛胰岛素的氨基酸排列顺序获得1958年诺贝尔化学奖,第十二页，共四十八页。,13,1965年 王应睐，邹承鲁，龚岳亭等(中)Katsoyannis PG(美)Meienhorer(德)人工合成牛胰岛素1967年 Donald F.Steiner(美)发现胰岛素原1969年 Dorothy Hodgkin(英)确定胰岛素氨基酸排列的三维空间结构1971年 Pierre Freychet(美)确认胰岛素受体,胰岛素的研究开展史了解胰岛
6、素,第十三页，共四十八页。,14,胰岛素的研究开展史了解胰岛素,1958年，由中科院上海生物化学所、有机化学所和北京大学联合进行人工合成胰岛素研究，1965年获得人工合成牛胰岛素。,牛胰岛素晶体结构模型,第十四页，共四十八页。,15,胰岛素的研究开展史了解胰岛素,用X线衍射法测出猪胰岛素晶体的立体结构为(中国，1971)：六个胰岛素分子和两个锌离子的胰岛素六聚体。两个胰岛素分子形成二聚体，三个二聚体围绕着三重轴形成对称排列的六聚体。作为胰岛素的储存形式，在胰岛素制剂注射到人体内也需要经过由六聚体解离为二聚体，再分解为单体释放入血液被利用的过程。,第十五页，共四十八页。,16,20世纪末 人胰岛
7、素类似物研制成功,胰岛素的研究开展史改造胰岛素,胰岛素的蛋白质空间结构对维持其生物活性有很重要的意义，人工合成的胰岛素制剂受此影响在皮下注射后需有一定的解离时间才能发挥效力，故治疗时需提前20-30分钟注射胰岛素。糖尿病人需要更接近生理状态、使用方便的胰岛素制剂。利用基因重组技术，修饰胰岛素的氨基酸组合：,第十六页，共四十八页。,17,基因合成的人胰岛素类似物,优泌乐赖脯胰岛素,速效胰岛素,谷赖胰岛素,基因重组的速效人胰岛素类似物，直接以单体胰岛素的形式入血，能够在注射后被迅速吸收，注射10分钟后即可起效。与长效胰岛素联合应用，模拟根底、餐时胰岛素治疗，血糖更易控制，低血糖发生率低。,第十七页
8、，共四十八页。,18,基因合成的人胰岛素类似物,超长效人胰岛素类似物,比常规长效胰岛素作用时间更长,主要用于24小时长期控制根底血糖。可以与速效类似物联合使用,能很好的模拟正常人的生理性胰岛素分泌,使糖尿病患者的血糖水平得到24小时理想控制。,来得时甘精胰岛素,中、长效胰岛素,地特胰岛素 诺和平,第十八页，共四十八页。,19,胰岛素注射方式的改进,几十年来,胰岛素注射器已经有了很大的改进。许多品牌厂商制造胰岛素专用注射器,针头经过特殊处理,因而注射时不感到疼痛,而且针眼很小。注射器针筒上直接标有胰岛素单位(IU)，注射几个单位胰岛素只要按标记抽取,不需换算。,一次性注射器,第十九页，共四十八页
9、。,20,胰岛素注射方式的改进,胰岛素笔是一种形如钢笔的专用注射装置,将胰岛素液储存于笔中,使用前调好剂量旋钮,患者自己注射方便易行。胰岛素笔配有专用笔盒,可随身携带,更方便于旅行出差时使用。笔上配有触感式剂量调整旋纽，也能适用于眼睛不方便的患者。,胰岛素笔,第二十页，共四十八页。,21,胰岛素的作用Insulin,【生理及药理作用】1.代谢作用 糖代谢：促葡萄糖的转运、有氧氧化、无氧酵解、糖原合成，抑制糖原分解、异生血糖；脂肪代谢：促合成、抑分解游离脂肪酸，酮体；,第二十一页，共四十八页。,22,【生理及药理作用】1.代谢作用 蛋白质代谢：促氨基酸转运、蛋白质合成，抑制蛋白质分解；促K+内流
10、，提高细胞内K+浓度。,胰岛素的作用Insulin,第二十二页，共四十八页。,23,【生理及药理作用】2.促生长作用 结构似生长因子，对胎儿生长，组织修复或再生尤为重要，与其促进蛋白质、脂肪、核酸等合成有关。,胰岛素的作用Insulin,第二十三页，共四十八页。,24,糖尿病Diabetes Mellitus,按现代医学观点评述糖尿病是以血糖升高为特征、以胰岛素缺乏和/或利用障碍胰岛素抵抗引起的糖代谢异常性疾病；严重高血糖引起的急性并发症为酮症酸中毒及非酮症性高渗昏迷，如缺乏胰岛素治疗可导致死亡；长期血糖升高引起广泛性大、小血管病变可致人体多器官、组织功能障碍，甚至功能衰竭。,第二十四页，共四
11、十八页。,25,糖尿病Diabetes Mellitus,糖尿病主要可分为型和型型糖尿病是一种遗传易感的自身免疫性疾病，它是在遗传易感基因的根底上，在环境因素作用下，引发机体自身免疫功能紊乱，引起胰岛细胞的损伤和破坏型糖尿病主要发病机制是胰岛素抵抗和细胞功能衰竭,也具有一定的家族遗传倾向性.,第二十五页，共四十八页。,26,糖尿病的病症,多尿、多饮、多食及体重减轻,第二十六页，共四十八页。,27,糖尿病的诊断步骤,OGTT口服葡萄糖耐量试验 NGT糖耐量正常 IGT糖耐量减低,第二十七页，共四十八页。,28,糖尿病诊断标准WHO,1999,根据静脉血浆葡萄糖进行诊断 空腹血糖 75g葡萄糖负荷
12、后2h血糖 mmol/L(mg/dl)mmol/L(mg/dl)糖尿病 7.0(126)*11.1(200)*糖耐量低减(IGT)7.0(126)7.8(140)且11.1(200)空腹血糖受损(IFG)6.1(110)7.8(140)且7.0(126)正常 6.1(110)7.8(140),*有病症者1次可诊断，无病症者需重复检查，2次异常方能诊断,第二十八页，共四十八页。,29,营养与糖尿病的形成,肥胖 饮食结构不合理 热量摄入过多 缺乏体力活动 吸烟。,第二十九页，共四十八页。,30,营养与糖尿病的形成,肥胖 胰岛素对于外周组织葡萄糖利用率调节强度降低 葡萄糖的氧化、利用障碍 高胰岛素血
13、症 胰岛素与受体的亲和力降低 产生胰岛素抵抗 需要B细胞分泌更多的胰岛素以代偿该“抵抗 长期后，B细胞功能衰退，胰岛素分泌缺乏 高血糖,第三十页，共四十八页。,31,什么是胰岛素抵抗？(insulin resistance),胰岛素抵抗是正常或高分泌量的胰岛素产生低于正常生物效应的一种状态，表现为外周组织尤其是肝脏、肌肉、脂肪组织对葡萄糖的代谢障碍，胰岛素敏感性降低。Insulin resistance is said to be present when the biological effects of insulin are less than expected for both glu
14、cose disposal in skeletal muscle and suppression of endogenous glucose production primarily in the liver.,第三十一页，共四十八页。,32,糖尿病的危害,急性并发症：低血糖 糖尿病酮症酸中毒 糖尿病非酮症高渗综合症 糖尿病乳酸中毒,第三十二页，共四十八页。,33,慢性并发症,全身性之器官坏死或丧失功能，包括：眼睛 脑部 心脏 肾脏 脚部,第三十三页，共四十八页。,34,辅助降血糖食品的开发,血糖生成指数 GI(glycemic index)50克可利用碳水化物的食品与相当量的葡萄糖或面包相比
15、，在一定时间内体内血糖应答水平的百分比值葡萄糖或白面包为100%GI 70%-高GI食物,第三十四页，共四十八页。,Oct.27th,2007,CAU,35,血糖指数小于55的食物,食物 GI 食物 GI 樱桃 220 果糖 231李子 240 柚子 250红小扁豆 264 四季豆 275全脂奶粉 277 鲜桃 280绿小扁豆 304 干杏 311 脱脂奶粉 325 苹果 362梨 363 柑 434乳糖 463 猕猴桃 526香蕉 536 荞麦 544,第三十五页，共四十八页。,Oct.27th,2007,CAU,36,血糖指数大于55的食物,食物 GI 食物 GI 芒果 556 葡萄干 6
16、411甜菜 6416 黑麦粉面包 652 蔗糖 654 菠萝 667全麦 面包 692 大麦粉 695白面包 70 0 小米 7110胡萝卜 7122 西瓜 7213蜂蜜 7315 南瓜 759 0葡萄糖 973 麦芽糖 10512,第三十六页，共四十八页。,37,微量元素的作用,葡萄糖耐糖因子glucose tolerance factor,GTF 活性成分是三价铬 与胰岛素共同作用，使血糖恢复正常水平 锌 硒谷胱甘肽过氧化酶的活性成分，抗氧化 锰 镁,第三十七页，共四十八页。,38,辅助降血糖食品的开发,糖尿病动物模型的制备 四氧嘧啶alloxan致糖尿病模型 四氧嘧啶是一种胰岛素B细胞毒剂，可损伤多种动物的胰岛B细胞 注射48小时后，可引起动物持久的高血糖 药物剂量的控制 链脲霉素streptozotocin致糖尿病模型 不同动物差异很大,第三十八页，共四十八页。,39,辅助降血糖食品的开发,in vitro 筛选方法 alpha-淀粉酶的抑制活性 alpha-葡萄糖苷酶抑制活性,第三十九页，共四十八页。,40,-葡萄糖苷酶抑制剂的作用机理,glucose,第四十页，共四十八页。
