糖尿病是一种慢性代谢性疾病,近年来发病率持续上升且具有年轻化趋势。苦荞具有潜在的代谢性疾病预防功能。苦荞中的淀粉与黄酮可以相互作用结合形成苦荞淀粉黄酮复合物(BSF),一方面抑制苦荞淀粉消化从而降低了升糖指数,另一方面提高Medication non-adherence了苦荞黄酮的生物利用度和稳定性,这些特点使苦荞成为一种良好的降糖食品。在前期苦荞淀粉黄酮复合体系体外化学实验结果基础上,本研究通过计算机分子模拟及动物实验对苦荞功能因子-靶点-疾病之间的关系进行深入探讨,阐明苦荞降血糖机理,主要研究结果如下:1.苦荞中活性最高的黄酮单体为芦丁与槲皮素,其与苦荞淀粉主要通过氢键作用力形成苦荞淀粉黄酮复合物。苦荞黄酮(芦丁、槲皮素)均可以稳定进入淀粉消化酶(α-淀粉酶、α-葡萄糖苷酶)活性口袋,槲皮素与两种淀粉消化酶的结合作用强于芦丁,苦荞黄酮与α-葡萄糖苷酶的结合作用强于α-淀粉酶。芦丁与槲皮素对GK蛋白、GSK-3β、DPPⅣ通路关键蛋白均有较好的抑制作用,特别是GSK-3β受体蛋白,抑制常数极小,芦丁与槲皮素分别为11.43 n M和11.99 n M。2.BSF显著改善糖尿病小鼠“三多一少”症状,MIX对体重下降的改善作用较BSF具有显著性差异,但两者对于摄食量与饮水量改善作用无明显差异。BSF对糖尿病小鼠肝脏肥大、肾脏萎缩、胰岛萎缩具有较好的改善作用,对于空腹血糖及葡萄糖耐量水平与二甲双胍无显著性差异。MIX与BSF在糖尿病小鼠脂质代谢紊乱的调节作用较一致无显著性差异,并且呈剂量依赖性关系。BSF在氧化应激水平上与MIX存在非常显著差异;HD-BSF较糖尿病小鼠血浆TNF-α、IL-6水平分别下降了38.97%、51.53%。3.BSF可以减轻糖尿病导致的高胰岛素血症,对于胰岛素抵抗、胰岛素PR-171说明书敏感性及胰岛β细胞功能具有明显改善作用;C-P水平与胰岛素清除率结果发现BSF干预较好改善糖尿病小鼠胰岛素β细胞功能,提高肝脏的胰岛素降解能力。PC组对肝脏炎症改善效果最佳,低剂量BSF与MIX对糖尿病小鼠肝脏炎症没有明显改善作用,但高剂量BSF具有改善效果。PC组可以促进肝糖原合成,降低肝糖原分解速率,以达到改善胰岛素抵抗的作用,苦荞干预组中HD-BSF效果最佳。H&E染色结果与肝脏炎症指标一致,HD-BSF组细胞核状态已恢复至与正常小鼠相似状态,细胞内红染面积增加,细胞分布均匀,因此可判断糖尿病小鼠肝脏损伤的改善作用较明显,而MIX与LD-BSF组脂质浸润及炎症状态无明显改善作用。4.SCFAs结果发现高剂量BSF可以提高所有SCFAs含量,总酸HD-BSF较糖尿病小鼠提升了327%,经过复合处理的BSF对SCFAs的改善作用明显优于等量的混合物。通过Pan/Core物种分析及Rank-Abund3-MA试剂ance曲线可以发现本实验6组测序深度合理。Alpha多样性结果发现高剂量BSF与二甲双胍可以提高糖尿病小鼠菌群丰度及多样性;Beta多样性发现糖尿病小鼠肠道菌群组成与正常小鼠有显著性7-8,高剂量BSF与MIX组小鼠对糖尿病小鼠肠道菌群的改善作用较强,二甲双胍干预后个体差异性较大,且改善作用未达到前两组水平。门水平角度BSF对肠道菌群紊乱调节作用优于MIX。HD-BSF与MIX对糖尿病小鼠干预效果明显优于二甲双胍;属水平上HD-BSF对糖尿病小鼠肠道有益菌属提升作用较明显,MIX组与HD-BSF组在双歧杆菌属、粪杆菌属丰度上无显著性差异,在乳酸菌属丰度上存在显著性差异,PC组与LD-BSF组的改善作用较弱且无显著性差异。以上结果发现,苦荞淀粉与黄酮可以形成稳定的苦荞淀粉黄酮复合物,且苦荞黄酮可以稳定进入淀粉消化酶的活性口袋,以抑制淀粉消化酶活性,达到提高淀粉抗消化性的目的。BSF在糖尿病小鼠生理生化指标具有较好的改善作用,特别是血糖、胰岛素及氧化应激、胰岛相关指标,但对于脂质代谢及肝脏炎症状态调节作用相对较弱。此外,与二甲双胍相比BSF对肠道菌群紊乱的调节作用个体差异性更小且状态更接近正常小鼠,BSF较MIX显著提高糖尿病小鼠粪便中SCFAs含量。综上,BSF具有明显降糖效果,对糖尿病及肠道菌群紊乱有明显改善作用。