糖尿病(diabetes mellitus)是一种代谢紊乱,其特点是高血糖、糖代谢、脂肪代谢、蛋白质代谢紊乱,并且与胰岛素分泌缺陷和/或胰岛素绝对或相对分泌不足有关。铬是人体必须的微量元素,在人和动物体内起到了维持正常糖代谢,清除和抑制体内自由基的作用。壳寡糖(Chitooligosaccharides,COS)是壳聚糖的降解产物,其具有分子量小,溶于水,可被人体、动物及植物体吸收利用等特点,在糖尿病的防治研究方面有潜在的应用价值。本试验以壳寡糖与无机铬(CrCl3·6H2O)为原料,通过控制反应质量比、pH值、温度和时间,合成制备出壳寡糖螯合铬。其最高产率为54.86%,通过红外光谱(FT/IR)分析,Cr3+可能与壳寡糖分子中的氨基和羟基发生反应。为了进一步探讨壳寡糖螯合铬的降血糖功能,选择昆明种雄性小白鼠进行动物试验,研究了壳寡糖螯合铬对糖尿病小鼠降血糖、降血脂及肝脏、肾脏、脾脏损伤修复的影响。研究壳寡糖螯合铬对糖尿病小鼠血糖和血脂的影响,选择10只昆明种雄性小白鼠(20±2g)作为正常对照组。选65只昆明种雄性小白鼠(20±2g)进行下面的试验。对这些小白鼠采用腹腔注射四氧嘧啶(100mg/kg· bw),建立糖尿病小鼠模型,连续两天。三天后,血糖值大于13.8mmol/L,被视为造模成功者。从造模成功的糖尿病小鼠中选中30只随机分为糖尿病对照组、壳寡糖组和壳寡糖螯合铬组,每组10只。四周后进行血糖和血脂的测定。饲料添加0.7g/kg的壳寡糖和壳寡糖螯合铬,每周测定摄食量、饮水量及体重的变化。体重结果表明,糖尿病对照组试验开始后体重逐渐下降,4w结束时与正常对照组相比下降11.47g,差异极显著(P<0.01)。壳寡糖组试验开始后,前2w体重下降,3w体重上升,试验4w时,与糖尿病对照组相比增加了4.52g,差异极显著(P<0.01)。壳寡糖螯合铬组试验开始后,1w时体重下降,2w开始体重上升,试验4w时,与糖尿病对照组相比增加了7.86g,差异极显著(P<0.01)。摄食量试验结果表明,糖尿病对照组试验开始后,摄食量逐渐增加。试验开始1w,糖尿病对照组、壳寡糖组、壳寡糖螯合铬组均有所增加。试验开始2w,摄食量均有增加,但组间差异不显著,第3w开始,与糖尿病对照组相比壳寡糖螯合铬组摄食量减少1.76g,差异极显著(P<0.01)。饮水量试验结果与摄食量有相同趋势。血糖试验结果表明,糖尿病对照组试验开始后,血糖水平逐渐增加。试验开始2w时,壳寡糖螯合铬组与糖尿病对照组相比血糖下降了1.66mmol/L,差异显著(P<0.05),3w时,壳寡糖组与糖尿病对照组相比血糖下降了1.50mmol/L,差异显著(P<0.05),试验4w时,与糖尿病对照组相比,壳寡糖组和壳寡糖螯合铬组分别下降了3.44mmol/L和4.29mmol/L,均有显著差异(P<0.05,P<0.01)。同时这两组小鼠血清总胆固醇含量也明显下降,差异显著(P<0.05),但是它们的甘油三酯含量下降差异不明显(P>0.05)。本试验研究壳寡糖螯合铬对糖尿病小鼠肝脏、肾脏和脾脏的保护作用。将各组小鼠饲喂四周后,断颈处死,分别取其肝脏、肾脏、脾脏测定脏器系数,然后置于Bouin液中进行固定,制作石蜡切片,然后对各组小鼠的肝脏、肾脏和脾脏进行HE染色。试验结果显示,壳寡糖螯合铬对糖尿病小鼠的肝脏、肾脏、脾脏均有保护作用,并且可以增加脾脏系数和脾脏指数,降低肝脏和肾脏系数。与糖尿病对照组相比,壳寡糖螯合铬组小鼠的肾脏系数和肝脏有不同程度降低,分别降低了1.24%和0.21%,均有显著差异(P<0.01,P<0.05)。而脾脏系数升高了0.05%,脾脏指数升高1.33g/mg,均有显著差异(P<0.05)。糖尿病对照组小鼠肝脏病理学组织切片观察显示,肝细胞索排列混乱,肝细胞索间纤维细胞增生,在中央静脉周围,有大量的炎细胞侵润现象。壳寡糖螯合铬组肝细胞索状结构清晰,肝细胞索间增生的纤维细胞数量减少,肝细胞有轻微的颗粒变形现象发生。从糖尿病对照组小鼠肾脏病理学组织切片观察可知,肾小球基底膜明显增厚,细胞外基质增加,有大量的炎性细胞侵润肾脏间质。壳寡糖螯合铬组肾小球基底膜无明显变薄,细胞外基质减少,炎性细胞侵润现象基本消失,同时肾小管结构基本恢复正常。从糖尿病小鼠脾脏病理学组织切片观察结果来看,脾小体的数量减少,体积明显缩减,结构紊乱,界限也不明显。壳寡糖螯合铬组小鼠脾小体数量显著增加,体积也趋于正常,界限变得清晰。