Перейти к:
Нарушение обмена моно- и дисахаридов при сахарном диабете
https://doi.org/10.14341/probl199743212-16
Аннотация
Комплексный анализ качественного и количественного состава моно- и дисахаридов и их метаболитов в сыворотке крови, моче и пищевых ингредиентах при сахарном диабете показал, что состав сахаридов и их метаболитов у диабетиков заметно отличается от метаболизма в организме. Параметры отличались у пациентов с инсулинозависимым и неинсулинозависимым состоянием и четко зависели от компенсации заболевания.
Для цитирования:
Болъбат К.Э., Чепурной И.П. Нарушение обмена моно- и дисахаридов при сахарном диабете. Проблемы Эндокринологии. 1997;43(2):12-16. https://doi.org/10.14341/probl199743212-16
For citation:
Bolbat К.E., Chepurnoi I.P. Disordered metabolism of mono- and disaccharides in diabetes mellitus. Problems of Endocrinology. 1997;43(2):12-16. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl199743212-16
Изучение количественных и качественных нарушений метаболизма углеводов при ряде патологических состояний связано, как правило, с обменом глюкозы; обмен других сахаридов практически не изучен. Однако известно, что манноза, фукоза играют в организме существенную роль, являясь неотъемлемой частью гликопротеидов пищеварительной системы, дыхательных путей, спинномозговой жидкости, иммуноглобулинов, формируют углеводный состав гормонов [9]. Галактоза входит в состав гликолипидов белого вещества мозга, участвующих в иммунологических реакциях, рецепции и обеспечивающих стабильность и прочность миелиновых образований [2, 6, 15]. Лактоза увеличивает всасывание, способствует удержанию в организме кальция и других минеральных веществ (железа, цинка, магния, свинца, меди), участвующих в функции центральной нервной системы [2]. Велика роль гликопротеидов и входящих в них различных сахаридов на протяжении процесса синтеза и секреции инсулина, взаимодействия его с рецепторами. В виде гликопротеидов и мукополисахаридов углеводы играют важную роль в построении клеточных мембран и ос- Научный консультант — засл. деят. науки РФ проф. Ю. А. Князев. Клинико-лабораторные показатели у больных СД (М ± т)
Группа больных
Показатель |
1-я |
2-я |
3-я |
4-я |
Возраст больных, годы |
23,5 ± 6,4 |
30,3 ± 6,9 |
50,2 ± 5,5 |
44,2 ± 4,8 |
Продолжительность заболевания, годы |
11,0 ± 3,9 |
10,2 ± 4,6 |
8,7 ± 5,2 |
4,3 ± 3,5 |
Доза инсулина, ЕД на 1 кг массы в сутки |
0,7 ± 0,2 |
0,5 ± 0,1 |
— |
— |
НЬ А1с, % |
7,5 ± 1,1 |
12,5 ± 0,8 |
7,1 ± 0,9 |
10,1 ± 1,0 |
ПРИ, ед/мл |
11,2 ± 7,1 |
8,0 ± 8,0 |
30,1 ± 11,2 |
60,4 ± 20,5 |
ОХ, ммоль/л |
5,0 ± 0,3 |
6,0 ± 0,5 |
6,4 ± 0,2 |
7,5 ± 0,4 |
ЛПОНП, г/л |
1,8 ± 0,3 |
2,2 ± 0,1 |
2,2 ± 0,2 |
2,4 ± 0,1 |
ЛПВП, г/л |
1,3 ± 0,3 |
0,9 ± 0,2 |
1,5 ± 0,3 |
1,5 ± 0,3 |
ТГ, ммоль/л |
1,7 ± 0,5 |
2,5 ± 0,3 |
1,9 ± 0,4 |
1,9 ± 0,4 |
КА |
2,9 ± 0,1 |
5,6 ± 0,2 |
3,3 ± 0,2 |
3,3 ± 0,2 |
Примечание. ОХ — общий холестерин, ЛПОНП — липопротеиды очень низкой плотности, ЛПВП — липопротеиды высокой плотности, ТГ — триглицериды, КА — коэффициент атерогенности.
Таблица 2
Стандартный набор углеводсодержащих продуктов в диете обследуемых больных СД
Пищевой продукт |
Изучаемый показатель, г/100 г продукта |
|||||||
гемицеллюлоза |
глюкоза |
галактоза |
манноза |
фукоза |
фруктоза |
сахароза |
лактоза |
|
Макароны |
0,5 |
0,09 |
__ |
__ |
__ |
0,03 |
__ |
|
Рис |
4,1 |
0,08 |
— |
— |
— |
0,07 |
— |
— |
Крупа манная |
0,5 |
0,04 |
— |
— |
— |
0,06 |
— |
— |
Крупа перловая |
2,1 |
0,20 |
— |
0,20 |
— |
0,18 |
— |
— |
Крупа пшенная |
1,9 |
0,22 |
— |
0,10 |
— |
0,24 |
— |
— |
Крупа гречневая |
з,з |
0,20 |
— |
0,23 |
— |
0,04 |
— |
— |
Крупа овсяная |
3,3 |
0,09 |
— |
0,10 |
— |
0,06 |
— |
— |
Хлеб ржаной |
6,4 |
0,12 |
0,24 |
0,40 |
— |
0,15 |
0,02 |
— |
Хлеб пшеничный |
3,3 |
0,14 |
0,10 |
0,03 |
— |
0,10 |
0,24 |
— |
Картофель |
0,3 |
0,06 |
— |
— |
— |
0,01 |
0,06 |
— |
Свекла |
0,7 |
0,03 |
— |
— |
— |
0,01 |
8,6 |
— |
Зеленый горошек |
0,3 |
0,10 |
— |
— |
— |
— |
2,8 |
— |
Кабачки |
0,3 |
2,5 |
— |
— |
— |
1,6 |
0,5 |
— |
Капуста |
0,5 |
2,6 |
— |
— |
— |
1,6 |
0,4 |
— |
Морковь |
0,3 |
2,5 |
— |
— |
— |
1,0 |
3,5 |
— |
Арбуз |
0,1 |
2,4 |
— |
— |
— |
4,3 |
2,0 |
— |
Кефир |
— |
— |
0,10 |
— |
— |
— |
— |
3,6 |
Молоко |
— |
0,02 |
0,01 |
— |
— |
— |
— |
4,5 |
Сметана |
— |
0,03 |
0,05 |
— |
— |
— |
— |
3,1 |
Творог |
— |
0,01 |
0,01 |
— |
— |
— |
— |
0,5 |
Яблоки |
0,4 |
2,2 |
— |
— |
— |
5,5 |
2,0 |
— |
Огурцы |
0,1 |
1,3 |
1,1 |
— |
— |
0,30 |
0,03 |
— |
Редис |
0,6 |
1,5 |
— |
— |
— |
1,2 |
0,5 |
— |
Салат |
0,1 |
0,1 |
— |
— |
— |
— |
0,1 |
— |
Томаты |
0,1 |
1,6 |
— |
— |
— |
1,2 |
0,7 |
— |
Лук зеленый |
0,2 |
1,3 |
— |
— |
— |
1,2 |
0,5 |
— |
Примечание. — отсутствие показателя. новного вещества соединительной ткани. Именно углеводы определяют специфические информативные или индивидуальные особенности молекул, в состав которых они входят [1, 2, 11 — 13].
Межклеточное узнавание зависит от углеводов рецепторов. Гликолипиды и гликопротеиды являются рецепторами гормонов, медиаторов, вирусов, токсинов [3, 7, 10, 11].
Одним из факторов, ведущих к развитию осложнений при сахарном диабете (СД), является гиперлипидемия, причиной которой можно назвать недостаточность синтеза липопротеинлипазы: глюкоза, манноза и фруктоза активируют этот фермент [4, 5, 14]. С учетом разнообразных и важных функций углеводов и угле вод содержащих биополимеров в организме человека понятна необходимость изучения их обмена при СД.
Материалы и методы
Нами обследовано 50 больных СД: 30 — инсулинзависимым СД (ИЗСД), 20 — инсулиннезависимым СД (ИНСД). Из 30 пациентов с ИЗСД 11 находились в стадии компенсации (1-я группа), 19 — в стадии декомпенсации (2-я группа). Компенсированный ИНСД отмечался у 8 больных (3-я
Содержание основных моно- и дисахаридов в сыворотке крови здоровых и больных СД (М ± т)
Сахариды |
Изучаемый показатель, мг% |
||||
норма |
группа больных |
||||
1-я |
2-я |
3-я |
4-я |
||
Фукоза |
Следы |
0,00 |
0,00 |
Следы |
0,18 ± 0,02 |
Манноза |
9,00 ± 0,50 |
0,00 |
0,00 |
То же |
Следы |
Фруктоза |
0,11 ± 0,01 |
7,10 ± 0,49 |
18,58 ± 1,2 |
6,49 ± 0,3 |
9,86 ± 1,0 |
Х| |
0,21 ± 0,05 |
0,00 |
1,27 ± 0,04 |
0,00 |
2,98 ± 0,1 |
а-глюкоза |
32,76 ± 2,5 |
57,49 ± 5,4 |
173,73 ± 20,6 |
46,72 ± 3,6 |
83,66 ± 6,7 |
х2 |
0,02 ± 0,01 |
0,00 |
0,00 |
1,69 ± 0,2 |
13,76 ± 1,3 |
Х3 |
0,05 ± 0,02 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
7,52 ± 0,8 |
р-глюкоза |
54,42 ± 3,2 |
69,59 ± 4,8 |
228,73 ± 30,7 |
57,22 ± 4,1 |
121,18 ± 15,4 |
х4 |
0,01 ± 0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Х5 |
0,03 ± 0,01 |
13,85 ± 1,2 |
8,48 ± 1,1 |
9,55 ± 0,9 |
8,64 ± 1,0 |
Хб |
0,22 ± 0,04 |
0,08 ± 0,02 |
0,00 |
0,18 ± 0,05 |
1,78 ± 0,09 |
Х7 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
1,04 ± 0,2 |
Всего... |
96,83 ± 5,1 |
148,20 ± 8,3 |
434,75 ± 24,6 |
121,85 ± 6,2 |
250,60 ± 12,5 |
Р |
< 0,05 |
< 0,01 |
< 0,05 |
< 0,01 |
Примечание. Здесь и в табл. 4 X — неидентифицированные пики сахаридов и кислот, р — достоверность различий показателей в контрольной группе и в группах больных СД.
группа), декомпенсированный — у 12 (4-я группа). Причиной декомпенсации заболевания явились впервые выявленный СД, неправильное использование пероральных сахарпонижающих препаратов, погрешности в диетотерапии и инсулинотерапии, интеркуррентные заболевания, травмы и хирургические болезни. Пациентам с ИЗСД проводили инсулинотерапию, с ИНСД — диетотерапию и лечение пероральными сахарпонижаю- щими препаратами. Помимо этого, при декомпенсации заболевания при необходимости проводили патогенетическую и симптоматическую терапию, направленную на борьбу с гипергликемией, гиперкоагуляцией и гипоксией, а также коррекцию кислотно-щелочного равновесия, водноэлектролитного баланса и других проявлений декомпенсации СД. Клинико-лабораторные показатели больных представлены в табл. 1. Контрольную группу составили 10 здоровых лиц разного возраста.
Все пациенты получали стандартный набор углеводсодержащих продуктов, одинаковый в количественном и процентном соотношении (табл. 2). Исследования проводили натощак, а также через 1, 2 и 12 ч после приема пищи. Определяли содержание основных моно- и дисахаридов, их метаболитов в сыворотке крови и моче.
Идентификацию и количественное определение изучаемых продуктов проводили при помощи высокоэффективного хроматографического газового анализа с использованием газового хроматографа "Биохром-Г по методике, описанной Б. М. Митруком [8] и другими авторами [16, 17].
Результаты измерения представлены в виде средних значений ± стандартное отклонение. Статистическую обработку результатов проводили с помощью критерия Стьюдента.
Результаты и их обсуждение
Полученные результаты представлены в табл. 3 и 4. Перед исследованием крови больных СД и здоровых лиц с целью надежной идентификации пиков различных сахаров предварительно были проанализированы смеси углеводов в составе глюкозы, галактозы, фруктозы, маннозы, фукозы. Как видно из табл. 3 и рис. 1, в сыворотке крови здоровых лиц обнаруживаются следы фукозы, наличие маннозы, глюкозы, фруктозы и ряда других соединений, до настоящего времени не идентифицированных. Х5 по газохроматографическим параметрам удерживания предположительно является сиаловой кислотой. У больных ИЗСД фукоза и манноза не обнаруживаются даже в следовых количествах, в то время как содержание сиаловой кислоты значительно увеличивается. При декомпенсации ИЗСД (рис. 2) в крови значительно увеличивается количество глюкозы и фруктозы при снижении уровня всех остальных компонентов.
У пациентов с ИНСД в следовых количествах присутствуют фукоза и манноза, значительно увеличивается по сравнению с ИЗСД и количество других сахаридов. При декомпенсации ИНСД наряду с глюкозой в крови возрастает содержание всех моносахаридов. Таким образом, у больных ИНСД углеводный состав крови ближе к углеводному спектру здорового человека при значительном увеличении содержания сиаловой кислоты. Пациенты с ИЗСД имеют более узкий спектр моносахаридов, в фазе декомпенсации практически не расширяющийся.
Состав органических кислот и сахаридов в моче больных СД и здоровых лиц представлен в табл. 4 и на рис. 3, 4. По газохроматографическим параметрам и методом добавок в моче количественно определены пировиноградная, винная, лимонная, сиаловая кислоты, фруктоза и глюкоза. У
Рис. 1. Хроматограмма сахаридов сыворотки крови здоровых лиц.
Рис. 3. Спектр сахаридов и их метаболитов в моче здоровых лиц.
Рис. 2. Хроматограмма сахаридов сыворотки крови больных СД 2-й группы.
Рис. 4. Спектр сахаридов и их метаболитов в моче больных СД 2-й группы.
здоровых лиц сахариды в моче полностью отсутствуют, основными их метаболитами являются лимонная, винная и пировиноградная кислоты в равных количествах. При анализе хроматограмм больных с компенсированным ИЗСД отмечается увеличение содержания пировиноградной и лимонной кислот при стабильном содержании винной кислоты, в то время как при ИНСД значительно увеличивается количество пировиноградной кислоты.
При декомпенсации СД (см. рис. 4) в моче появляется глюкоза в больших количествах при уменьшении содержания пировиноградной, винной и лимонной кислот, что указывает на уменьшение метаболического шунта глюкозы.
Таблица 4
Содержание сахаридов и их метаболитов в моче в норме и при СД (М ± т)
Сахарид |
Изучаемый показатель, мг% |
||||
норма |
группа больных |
||||
1-я |
2-я |
3-я |
4-я |
||
Пировиноградная кислота |
0,13 ± 0,02 |
0,37 ± 0,12 |
0,15 ± 0,09 |
0,40 ± 0,09 |
0,24 ± 0,08 |
X, |
0,01 ± 0,005 |
0,08 ± 0,01 |
0,00 |
0,26 ± 0,08 |
0,07 ± 0,01 |
Х2 |
0,00 |
0,01 ± 0,01 |
0,00 |
0,00 |
0,01 ± 0,003 |
Х3 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Винная кислота |
0,09 ± 0,01 |
0,11 ± 0,03 |
0,00 |
0,11 ± 0,05 |
0,03 ± 0,004 |
Х4 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
Фруктоза |
0,00 |
0,00 |
0,45 ± 0,1 |
0,00 |
0,15 ± 0,01 |
а-глюкоза |
0,00 |
0,00 |
16,25 ± 2,3 |
0,12 ± 0,04 |
6,70 ± 1,4 |
Х5 |
0,00 |
0,00 |
0,25 ± 0,08 |
0,00 |
0,08 ± 0,03 |
Лимонная кислота |
0,07 ± 0,01 |
0,23 ± 0,05 |
0,00 |
0,10 ± 0,01 |
0,50 ± 0,01 |
р-глюкоза |
0,00 |
0,00 |
18,60 ± 2,9 |
0,02 ± 0,01 |
10,62 ± 1,3 |
Х6 |
0,00 |
0,00 |
0,05 ± 0,01 |
0,01 ± 0,01 |
0,07 ± 0,01 |
X, |
0,08 ± 0,01 |
0,28 ± 0,04 |
0,46 ± 0,12 |
0,60 ± 0,08 |
0,09 ± 0,01 |
Х8 |
0,00 |
0,00 |
0,00 |
0,20 ± 0,01 |
0,01 ± 0,003 |
Всего... |
0,38 ± 0,1 |
1,08 ± 0,04 |
36,23 ± 1,5 |
1,82 ± 0,2 |
18,11 ± 0,9 |
Р |
< 0,01 |
< 0,01 |
< 0,01 |
< 0,01 |
При изучении полученных нами результатов какой-либо корреляции между возрастными группами, исходным уровнем липидного обмена и показателями метаболизма сахаров в сыворотке крови и моче не выявлено. Во временном аспекте отмечалось колебание только уровня глюкозы в зависимости от времени приема пищи и степени компенсации. Зависимости качественного и количественного состава сахаридов от давности заболевания не обнаружено; исключение составляет впервые выявленный СД: при хроматографическом анализе в крови обнаружены следы маннозы и фукозы, а основными метаболитами в моче были пировиноградная, лимонная и винная кислоты.
Выводы
1.Определены и идентифицированы моно- и дисахариды, исследованы их циркадианные ритмы в пищевом рационе, сыворотке крови, моче здоровых лиц и больных СД.
- Качественный и количественный состав сахаридов, их метаболизм при СД значительно отличаются от обмена у здоровых лиц.
- Показатели спектра моно- и дисахаридов в сыворотке крови, их метаболитов в моче различны при ИЗСД и ИНСД.
- Состав и метаболизм сахаров в организме при СД зависит от степени метаболического контроля.
Список литературы
1. Видершайн Г. Я. // Молекул, биол. — 1976. — №5. — С. 957-980.
2. Гаппаров М. М., Никольская Г. В. // Вопр. питания. — 1990- № 8. - С. 15-21.
3. Кагава Я. Биомембраны: Пер. с англ. — М., 1985.
4. Кендыш И. Н. // Регуляция углеводного обмена. — М., 1985. - С. 205-210.
5. Кендыш И. Н. // Успехи физиол. наук. — 1986. — № 1. — С. 47-48.
6. Крепе Е. М. // Всесоюзная конф, по нейрохимии, 6-я: Доклады. — Л., 1974. — С. 50—61.
7. Ксенофонтов Ю. П. // Вопросы эндокринологии. — Тарту, 1984. - С. 45-46.
8. Мшпрук Б. М. Применение газовой хроматографии в микробиологии и медицине: Пер. с англ. — М., 1978.
9. Розенвельд Е. Гликопротеины: Пер. с англ. — М., 1969.
10. Формазюк В. Е., Антонюк В. А. // Всесоюзная конф, по химии и биохимии углеводов, 8-я: Тезисы докладов. — Тбилиси, 1987. — С. 175.
11. Хьюз Р. Гликопротеины: Пер. с англ. — М., 1985.
12. Kalata G. В. // Science. - 1979. - Vol. 203, N 4385. - Р. 1098-1099.
13. Kobata Akira // Accounts Chem. Res. — 1993. — Vol. 26, N 6. - P. 319-324.
14. Reuter G., Dschauer R. // Gangliosides and Modulation of Neuronal Functions. — Berlin, 1987. — P. 155—165.
15. Tettamanti G., Ghidoni R., Trinchera M. // Ibid. — P. 191 — 204.
16. Wells W. W., Pittman T. A., Wells H. J. // Anal. Biochem. — 1965. - Vol. 10. - P. 450.
17. Wells W. W., Webber B. // Clin. chim. Acta. — 1964. — Vol. 10. - P. 352.
Об авторах
К. Э. БолъбатСтавропольская государственная медицинская академия
Россия
И. П. Чепурной
Ставропольская государственная медицинская академия
Россия
Рецензия
Для цитирования:
Болъбат К.Э., Чепурной И.П. Нарушение обмена моно- и дисахаридов при сахарном диабете. Проблемы Эндокринологии. 1997;43(2):12-16. https://doi.org/10.14341/probl199743212-16
For citation:
Bolbat К.E., Chepurnoi I.P. Disordered metabolism of mono- and disaccharides in diabetes mellitus. Problems of Endocrinology. 1997;43(2):12-16. (In Russ.) https://doi.org/10.14341/probl199743212-16

Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License (CC BY-NC-ND 4.0).