食品的功能（4）p 辅助降血糖1内容l l 胰腺胰腺l l 胰岛素的功能胰岛素的功能l l 糖尿病的形成糖尿病的形成l l 营养与糖尿病营养与糖尿病l l 辅助降血糖保健食品的开发辅助降血糖保健食品的开发2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3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-细细胞 分泌的肽类肽类 激素，分子结结 构为为51个氨基酸组组成有两 个二硫键连键连 接的2条肽链肽链4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A链C肽B链5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6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 了解胰岛素 合成胰岛素 改造胰岛素71788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发展史发现胰岛素8胰岛素的研究发展史得到胰岛素1921年 从狗的胰脏提取了胰岛素并用于临床James B Collip (化学家)Frederick G. Banting (医生) 获1923年 诺贝尔医学奖 Charies H Best (学生助理) J.J.R Macleod (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贡献 将班丁（Banting）医生的生日（11月14日）定为世界糖尿病日9胰岛素的研究发展史得到胰岛素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10胰岛素的研究发展史得到胰岛素 1951年锌胰岛素 1961年中性可溶性胰岛素 1964年预混胰岛素 1972年单峰胰岛素 1973年单组分胰岛素（纯度达到99%）11胰岛素的研究发展史了解胰岛素1955年 Frederick Sanger (英国) 阐明牛胰岛素 的氨基酸排列顺序获得1958年诺贝尔化学 奖121965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发展史了解胰岛素13胰岛素的研究发展史了解胰岛素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14胰岛素的研究发展史了解胰岛素l 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。l 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。l 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。胰岛素六聚体的三维结构图1520世纪末 人胰岛素类似物研制成功胰岛素的研究发展史改造胰岛素l 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。l 糖尿病人需要更接近生理状态、使用方便的胰岛素制剂。l 利用基因重组技术，修饰胰岛素的氨基酸组合：16A 1B 1213028 2727 28lispro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A 1B 12130天门冬氨酸赖氨酸glulisine谷氨酸赖氨酸谷赖胰岛素l 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。l 与长效胰岛素联合应用 ，模拟基础、餐时胰岛 素治疗，血糖更易控制 ，低血糖发生率低。17基因合成的人胰岛素类似物l 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 长期控制基础血糖。l 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。 A 1B 12130肉豆蔻酸赖氨酸detemirA 1B 12130精氨酸甘氨酸glargin32天门冬氨酸来得时 甘精胰岛素中、长效胰岛素地特胰岛素 诺和平18胰岛素注射方式的改进l 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 19胰岛素注射方式的改进l 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。l 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。l 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20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；21【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，提高细胞内K+浓度。胰岛素的作用（Insulin）22【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）23糖尿病（Diabetes Mellitus） 按现代医学观点评述l 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 ；l 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；l 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。24糖尿病（Diabetes Mellitus）l 糖尿病主要可分为型和型l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基础上，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l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 . 25糖尿病的症状l 多尿、多饮、多食及体重减轻26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27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) 70% - 高GI食物34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 Oct. 27th, 200735CAU血糖指数大于55的食物食物 GI 食物 GI 芒果 556 葡萄干 6411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 10512Oct. 27th, 200736CAU微量元素的作用l 葡萄糖耐糖因子（glucose tolerance factor, GTF）l 活性成分是三价铬l 与胰岛素共同作用，使血糖恢复正常水平l 锌l 硒（谷胱甘肽过氧化酶的活性成分，抗氧化）l 锰l 镁37辅助降血糖食品的开发糖尿病动物模型的制备l 四氧嘧啶（