葡萄糖耐量因子

葡萄糖耐量因子（Glucose Tolerance Factor ），英文簡寫GTF，GTF是鉻與煙酸、谷氨酸、甘氨酸和半胱氨酸的水溶性配合物，它能增強胰島素的生物學作用，可通過活化葡萄糖磷酸變位酶而加快體內葡萄糖的利用，並促使葡萄糖轉化為脂肪。

基本信息

• 中文名：葡萄糖耐量因子
• 英文名：Glucose Tolerance Factor

• 簡稱：GTF
• 作用：增強胰島素的生物學作用

簡介

葡萄糖耐量因子(glucosetolerancefactor，GTF)是一種高活性的鉻補充物，它是小分子的鉻結合物質，三價有機鉻是其重要活性中心，含有半胱氨酸、天門冬氨酸、甘氨酸和谷氨酸，GTF能提高胰島素的活性，促進胰島素與細胞膜受體結合，利於機體組織對葡萄糖的吸收。

發現製備

葡萄糖耐量因子

鉻是一種重要的礦物質元素，自然界中主要以三價形式存在。1957年Schwarz和Mertz首次在豬腎粉中發現一種能夠恢復大鼠糖耐量損傷的物質——GTF，這是首次提出GTF的概念，並逐步證實Cr3+是GTF的中心活性成分。之後Mertz及同事發現，GTF是由Cr3+與煙酸、甘氨酸、谷氨酸和半胱氨酸形成的以Cr3+為中心與兩個煙酸的N端配位、胺基酸用來滿足其餘的配位數所形成的八面體配合物。由於GTF的活性成分是Cr3+，而啤酒酵母中含鉻豐富，有學者通過紫外線和化學誘變啤酒酵母菌株來獲得GTF。1977年，Mertz詳細報導了Brewers酵母GTF分離方法。cr3+雖然與多種胺基酸配合後形成GTF，但由於Cr3+很活躍的特點和胺基酸中存在著氨基和羧基兩個配位基團以及Cr3+易發生羥化作用等因素，迄今還未見到有關GTF完整結構的報導。而由於實驗室中GTF的提取與純化技術的限制，還無法根據已知結構進行含鉻化合物的完全人工合成，相應的刺激了以模擬GTF生物功效為目的的煙酸鉻、吡啶甲酸鉻、胺基酸類鉻等含鉻化合物的合成。從20世紀80年代開始，我國學者使用麥汁作為培養基，使cr3+與甘氨酸等胺基酸及煙酸形成GTF絡合物，並開展了一系列新的研究。

GTF最初發現於酵母細胞。1980年科學家終於在動物的肝臟、腎臟中分離和純化到GTF物質，這是GTF研究領域的一大突破，科學界又重新為它起名“鉻調素”。1980年之後，GTF的結構研究和作用機理有較大的進展。GTF是一個分子量為1500Da的小肽，小肽含有4種胺基酸，甘氨酸、胱氨酸、天門冬氨酸和谷氨酸。蛋白小肽分子量雖小，但它緊密地和4個鉻離子結合在一起。科學家已先後從許多動物體內分離和純化到GTF，GTF普遍存在於哺乳動物體內。GTF的主要生理功能為強化胰島素的作用，將血糖轉化為二氧化碳和脂肪，GTF對胰島素的強化作用並不增加胰島素的量，而是胰島素作用的內源強化劑。GTF的作用大小還與GTF分子中鉻含量有關，只有完整的GTF分子，其生物活性才最強。

純化

國內外許多研究者對GTF分離純化工作進行了研究，使用DEAE.cellulose分離純化酵母氨水提取物，結果顯示陰、陽組分皆有GTF活性及鉻。利用C18反相層析和離子對反相高效液相色譜對酵母提取物進行純化研究，得到3個結構組分複雜的分離物。通過凝膠過濾層析和高效液相色譜對酵母氨水提取物進行分步分離，得至m/z比值分別為712.2535和769.2747的鉻結合物，但沒有對鉻結合物進行活性分析。驗用氨水提取高鉻酵母菌粉中葡萄糖耐量因子，通過Superdexl M75、Sephadex G25凝膠過濾層析和反相高效液相色譜對其進行純化，得到GTF純品。通過胰島素抵抗型3T3-Ll脂肪細胞評價純化所得GTF對細胞葡萄糖代謝的調節作用，結果表明：在胰島素存在時，GTF可以顯著提高細胞葡萄糖消耗量，且呈劑量依賴效應。可見，通過聯用Superdex M75和SephadexG25凝膠過濾層析和反相高效液相色譜，可以對GTF進行有效分離，純化所得GTF樣品具有顯著葡萄糖代謝調節活性。

含量測定

測定GTF的方法有2類：一類為通過細胞培養實驗測定其生理功能，如葡萄糖轉運、轉化；另一類為測定其活性鉻含量。前者可直觀地從功能活性方面進行有效評價，但時間較長，方法繁瑣，價格昂貴。而後者可通過測定GTF中的有機鉻從側面對GTF進行量化，方法相對簡便。需指出的是酵母富集到菌體內的鉻不都是GTF的組成部分，有些轉化為有機鉻，與蛋白(肽)結合，成為GTF活性中心；有些卻仍以無機鉻存在。但目前，在檢測、評價酵母中的GTF含量時，大多未將有機鉻和無機鉻分開，將總鉻計為有機鉻或未將有機鉻有效提取，菌體內GTF的含量不能真實反映。所以在評價酵母中GTF含量應該包括2個步驟：有效的從菌體中提取出GTF和檢測GTF中有機鉻的含量。

相關信息

鉻是人體必需的微量元素，其複合物被稱為人體“葡萄糖耐量因子”有利於改善糖耐量水平。含鉻豐富的食物有牛肉、五穀雜糧、粗麵粉、紅糖、葡萄、各種菌類等。適量增加含鉻豐富的食物有助於改善視力、保護視網膜、預防糖尿病並發眼病。