虎杖多糖对链脲佐菌素诱导糖尿病模型的降血糖作用研究.pdf

:():()():虎杖多糖对链脲佐菌素诱导糖尿病模型的降血糖作用研究马宁珠周先泰张建国齐 娜(桂林医学院药学院广西桂林 南方医科大学中西医结合医院广东广州)摘要:目的 研究虎杖多糖对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型的降血糖作用方法 采用水提醇沉法和乙醇提取两种方法提取并测定虎杖多糖的提取率制备链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型并给以虎杖多糖观察对大鼠饮水量、排尿量、体重变化、空腹血糖、糖耐量的影响分析链脲佐菌素诱导糖尿病模型动物一般情况、空腹血糖、口服糖耐量的变化结果 乙醇提取法较水提醇沉法可显著提高虎杖多糖提取率链脲佐菌素诱导的糖尿病模型组大鼠出现多饮、多食、多尿及体重减轻的现象与模型组相比虎杖多糖组大鼠饮水量、体重、排尿量有所改善口服糖耐量及空腹血糖明显降低()结论 虎杖多糖能够改善糖尿病大鼠“三多一少”的症状显著降低糖耐量和空腹血糖在糖尿病药物及保健食品的研究及开发中具有潜在的经济价值关键词:虎杖多糖糖尿病提取工艺糖耐量中图分类号:文献标识码:文章编号:()作者简介:马宁珠女()学历:硕士研究生 研究方向:主要从事药物递送系统及药食同源的功能性食品研究共同第一作者:周先泰男()学历:硕士研究生 研究方向:主要从事药物递送系统及药食同源的功能性食品研究通讯作者:齐 娜女()学历:博士 职称:副教授 研究方向:主要从事药物递送系统及药食同源的功能性食品研究基金项目:广西科学研究与技术开发计划项目(桂科能)广西高等学校千名中青年骨干教师培育计划(桂教办 号)():()“”:糖尿病是由于胰岛功能受损、胰岛素对血糖无法正常调控导致血糖水平升高 异常升高的血糖可引起肾、心、脑、眼、腿等多器官损害 糖尿病可分型和型型糖尿病产生的机制是体内的胰岛 细胞被破坏无法产生胰岛素来调控血糖而型糖尿病是由于胰岛 细胞的功能缺陷和胰岛素抵抗而导致的 绝大部分糖尿病为型型糖尿病可使用药物治疗 作为世界级的健康挑战 年型糖尿病影响到全世界 的人口针对糖尿病的花费也在逐年增加 相比于 年 年糖尿病的治疗成本增长了约 倍不仅如此与抗高血压药物相比糖尿病药物的药费比例也有所提高 型糖尿病的一般治疗方案是依靠口服的化学药物但长期使用化学药物会导致一系列不良反应与化学药物相比传统植物药有可能成为副作用较小的替代药物虎杖含有多种药理成分现代药理研究证实其提取物中鞣质有降血糖作用随研究的深入发现虎杖除鞣质外还存在其他降血糖活性成分现已证实该有效成分为多糖推测虎杖多糖能改善型糖尿病患者“三多一少”的症状降低其糖耐量和空腹血糖水平但目前针对虎杖多糖研究较少仅有少量提取工艺的研究及体外活性研究的相关报道工艺之间的收率及其体内药理作用较少报道 本研究利用乙醇提取法及水提醇沉法探索不同提取方法中虎杖多糖的提取率并利用得到的虎杖多糖对型糖尿病大鼠模型进行体内抗糖尿病作用的研究为虎杖多糖提取工艺优化及虎杖多糖在糖尿病保健食品及药物的深入开发提供实验数据支持 材料 药品、试剂与仪器虎杖(批号:桂林吉尔康大药店)大孔树脂(批号:天津市光复精细化工研究所)乙醇(批号:)、三氯甲烷(批号:)、正丁醇(批号:)、乙醚(批号:)、苯酚(批号:)、葡萄糖(批号:)、浓硫酸(批号:)均购自西陇科学股份有限公司 丙酮(批号:衡阳市凯信化工试剂有限公司)萘酚(批号:上海化学试剂采购供应站经销)二甲双胍(优康药业集团有限公司)链脲佐菌素(西格玛化工有限公司)集热式恒温加热磁力搅拌器巩义市英峪予华仪器厂 型旋转蒸发器上海亚荣生化仪器厂 电子天平 台式离心机上海安亭科学仪器厂制造 型紫外可见分光光度计上海美普达仪器有限公司型真空泵郑州长城科工贸有限公司 实验动物 雄性 大鼠 只体重 购自湖南斯莱克景达实验动物有限公司许可证号:(湘)级动物房内饲养每隔 灯光交替温度稳定在 相对湿度 实验方法 水提醇沉法提取虎杖多糖虎杖 与 水 恒温提取 合并 次提取液旋转蒸发仪浓缩至 试剂法除去浓缩液中的蛋白三氯甲烷萃取后取水层加 的乙醇使水层乙醇溶液浓度为 静置使沉淀析出沉淀用丙酮和乙醚分别洗涤 次干燥得到虎杖多糖沉淀 固体虎杖多糖加适量水溶解过大孔树脂并用水洗脱洗至洗脱液无 反应判定多糖洗脱完全所得到的水洗脱液置于旋转蒸发仪浓缩至 左右得到多糖溶液 于 条件下密封保存 乙醇提取法提取虎杖多糖 虎杖与 乙醇溶液 恒温提取 提取 次合并提取液置于旋转蒸发仪中浓缩至无明显乙醇蒸出提取液浓缩为浸膏 水溶解除不溶物过大孔树脂水洗脱洗至洗脱液无 反应判定多糖洗脱完全所得到的水洗脱液置于旋转蒸发仪浓缩至 左右得到多糖溶液 于 条件下密封保存 虎杖多糖提取率的测定 采取苯酚硫酸法测定虎杖总多糖提取率 分别量取适量样品液于试管中加入 苯酚溶液随后加入浓硫酸按照不同条件进行了水解室温放置 室温放置 水浴 冷却至室温 室温放置 水浴 冷却至室温室温放置 沸水浴 冷却至室温 选择最佳水解条件以葡萄糖与浓度进行线性回归得到葡萄糖的标准曲线为 (为吸光度 为葡萄糖浓度)按下式计算多糖质量多糖质量 (:样品溶液葡萄糖浓度:样品溶液稀释倍数:多糖溶液体积 为换算因素)虎杖多糖提取率 (/)(:多糖质量:虎杖重量)虎杖多糖对链脲佐菌素诱导的大鼠模型的降糖作用 链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠模型建立:通过链脲佐菌素诱导大鼠糖尿病模型取雄性 大鼠 只体重()级动物房环境下分笼饲养自由饮水、摄食室温 湿度 普通饲料喂养 周后禁食不禁水 测完空腹血糖进行大鼠糖尿病造模 随机分为空白对照组()和型糖尿病模型组()型糖尿病模型组()按 和 剂量隔天分两次腹腔注射链脲佐菌素()注射 后连续 天每天同一时间测空腹血糖()若连续 天血糖稳定升高空腹血糖 判定造模成功 现用现配溶解于 柠檬酸缓冲液()中低温避光贮存空白对照组注射相同剂量的柠檬酸盐缓冲液 分组给药:注射柠檬酸缓冲盐的 大鼠作为空白对照组造模成功的糖尿病大鼠以血糖作为分组因素分为 组包括型糖尿病模型对照组二甲双胍组虎杖多糖组型糖尿病模型对照组和空白对照组用等量生理盐水灌胃二甲双胍组用二甲双胍混悬液灌胃 剂量虎杖多糖组给予虎杖多糖灌胃 剂量每天早上至 给药 日 次均按体重连续灌胃给药 周 相关指标观察及检测:每天平均给予每只大鼠相同的鼠粮喂养糖尿病大鼠有典型的“三多一少”现象观测每天海峡药学 年 第 卷 第 期饮水量并记录 代谢笼接收每天大鼠尿量并称量同时记录大鼠体重变化情况分别于灌胃虎杖多糖的、提前 禁食不禁水取大鼠尾部静脉血采用血糖分析仪检测空腹血糖()水平 葡萄糖耐量()测定:末次给药后 大鼠禁食不禁水 给予葡萄糖溶液 灌胃 葡萄糖灌胃后的第 、分别测定 大鼠的血糖值 按公式计算曲线下面积():/()(、分别为、的血糖值)数据分析 本实验数据采取()表示使用 统计学软件进行分析两组之间比较采取 检验多组数据采用单因素方差分析 结果 虎杖多糖的提取率 测试不同条件下硫酸苯酚法对多糖的水解由表 可知各组数值之间存在显著差异()条件室温放置 水浴 冷却至室温测定得到的吸光度最高为最佳水解条件采用条件水解测定虎杖多糖提取率表 虎杖多糖水解条件结果水解条件吸光度平均值()根据 计算多糖的质量虎杖多糖提取率(/)具体数据如表 所示 水提醇沉法对虎杖多糖的平均提取率为 乙醇提取法对虎杖多糖的平均提取率为 乙醇提取法对虎杖多糖的提取率优于水提醇沉法对虎杖多糖的提取率表 虎杖多糖提取的结果原材料()所得多糖()多糖提取率()多糖提取率平均值()()水提醇沉法 乙醇提取法 虎杖多糖对链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的作用通过链脲佐菌素()诱导糖尿病大鼠模型按体重给予虎杖多糖 二甲双胍 灌胃给药 天后观察在无明显摄食差异情况下虎杖多糖组二甲双胍组模型对照组和空白对照组大鼠的饮水量见图 由图 可以明显看出第一天时空白对照组大鼠的饮水量明显低于其他组()与空白对照组相比其他组大鼠饮水量均明显增加符合糖尿病多饮现象 与模型对照组相比灌胃给药 天后二甲双胍组和虎杖多糖组饮水量均明显降低()这表明虎杖多糖可以通过降低糖尿病大鼠饮水量缓解其多饮现象来减轻糖尿病症状并且在降低饮水量方面虎杖多糖具有与二甲双胍相近的作用效果图 各组大鼠平均饮水量注:与空白对照组比较 与模型对照组比较 测定空白对照组模型对照组二甲双胍组和虎杖多糖组大鼠的排尿量见图 从图中可以明显看到无明显差异的摄食条件下空白对照组大鼠的平均排出尿量明显低于其他组()造模成功的各组在给药后每组每只平均排出尿量都高于空白对照组符合糖尿病的多尿现象 和模型对照组相比给予二甲双胍组大鼠的排尿量明显降低()表明虎杖多糖能减轻糖尿病大鼠的多饮多尿现象但其作用效果弱于二甲双胍图 各组大鼠平均排尿量注:与空白对照组比较 与模型对照组比较 记录空白对照组模型对照组二甲双胍组和虎杖多糖组的大鼠的体重见图 图 显示大鼠体重变化情况结果表明在无明显差异摄食条件下空白对照组体重呈逐渐上升趋势而糖尿病各组体重则呈明显下降趋势()结果符 合糖尿病的体重下降的特点 与模型对照组相比给予二甲双胍组大鼠体重增加()给予二甲双胍组和虎杖多糖组大鼠体重相差不大无显著性差异()这表明虎杖多糖具有缓解糖尿病大鼠体重降低的作用图 各组大鼠体重变化注:与空白对照组比较 与模型对照组比较 测定空白对照组模型对照组二甲双胍组和虎杖多糖组的大鼠空腹血糖 水平结果见图 与空白对照组相比模型对照组、二甲双胍组和虎杖多糖组的大鼠血糖均相对较高()符合糖尿病的血糖高的特点与模型对照组相比虎杖多糖组的大鼠空腹血糖明显降低()表明虎杖多糖能显著改善糖尿病大鼠的血糖水平图 各组对大鼠血糖变化注:与空白对照组比较 与模型对照组比较 观察空白对照组模型对照组二甲双胍组和虎杖多糖组大鼠的葡萄糖耐量()结果如表 所示与空白对照组相比模型对照组大鼠糖耐量水平明显升高()与模型对照组相比虎杖多糖组大鼠糖耐量水平明显降低()这表明虎杖多糖能显著降低糖尿病大鼠糖耐量对于糖尿病具有治疗作用表 各组大鼠糖耐量值组别剂量()糖耐量/()空白对照组 模型对照组 二甲双胍组 虎杖多糖组 注:与空白对照组比较 与模型对照组比较 讨论现代药理学证实了多糖具有多种药理活性如提高免疫力、抗肿瘤活性、抗糖尿病、抗炎、抗氧化等作用 虎杖多糖是从中药虎杖中提取的一种总多糖本研究比较了水提醇沉法和乙醇提取法两种方法提取的虎杖多糖的提取率并对虎杖多糖在链脲佐菌素诱导糖尿病模型中的作用效果进行研究 我们发现乙醇提取法对虎杖多糖的提取率优于水提醇沉法对虎杖多糖的提取率 采用链脲佐菌素构建大鼠糖尿病模型发现模型组大鼠体重降低饮水量、排尿量和血糖均增加证明大鼠糖尿病模型构建成功 同时比较虎杖多糖和糖尿病典型治疗药物二甲双胍对于链脲佐菌素大鼠糖尿病模型的饮水量、排尿量、体重、空腹血糖及糖耐量的影响从多方面证明虎杖多糖对糖尿病的作用效果 结果显示与模型对照组相比虎杖多糖能显著改善大鼠糖耐量和糖尿病典型症状“三多一少”降低空腹血糖其作用效果稍弱于二甲双胍但无显著性差异 由此可见虎杖多糖对糖尿病具有治疗作用具有开发成糖尿病药物和保健品的潜力研究人员推测虎杖多糖具有体外抑制 葡萄糖苷酶活性和体外抗氧化性 葡萄糖苷酶抑制剂通过抑制这些将多糖和二糖碳水化合物分解为葡萄糖的上消化道酶使葡萄糖的吸收被延迟进而减缓餐后血糖的激增有助于改善血糖控制 与正常人相比糖尿病患者体内的氧自由基含量增加其与体内的脂质发生氧化反应对胰岛细胞造成损伤因此降低体内氧自由基含量可以减少胰岛细胞损伤增加对胰岛素的敏感性提高胰岛素水平起到降血糖的作用有研究表明虎杖多糖具有抗氧化性推测其能够降低体内氧化应激水平促进胰岛素释放提高胰岛素水平降低机体血糖 具体深入的机制有待进一步探索综上虎杖多糖改善糖尿病典型症状“三多一少”降低糖耐量和血糖其可能是通过抑制 葡萄糖苷酶延缓葡萄糖吸收而降低血糖的但其抗糖尿病作用机制仍在探索之中虎杖多糖有望成为糖尿病治疗药物或保健品参考文献 :():海峡药学 年 第 卷 第 期 ():():():沈忠明殷建伟袁海波 虎杖鞣质的降血糖作用研究 天然产物研究与开发():刘希全 虎杖多糖的提取、分离纯化及结构研究 吉林农业大学郑晓媛 虎杖提取物对 葡萄糖苷酶的抑制作用研究 四川大学刘希全焦连庆于敏等 虎杖多糖的分离纯化及结构研究中成药():王佳李进霞张慧芝等 虎杖多糖乙醇分级纯化及其抗氧化性 食品工业科技():袁德成赵寒梅杨逢建 塔拉种子多糖脱蛋白的正交优化及其抗氧化性研究 植物研究():余倩莎 龙牙百合多糖提取物抗氧化活性及其对肿瘤细胞生长影响 湖南农业大学 ():():():张敏颜苗樊新荣等 雷公藤红素对糖尿病大鼠的肾脏保护作用 中医药导报():张立秋陈玲崔艳艳等 东风菜总黄酮对四氧嘧啶糖尿病小鼠的降血糖血脂及抗氧化作用 现代食品科技():():王秋丹赵凯迪林长青 葛根多糖抗氧化性及其降血糖作用研究 食品工业科技():王生亚薛洁徐乃玉等 青稞多糖对糖尿病模型小鼠的降血糖作用及机制研究 中国药房():葛根中 个异黄酮类化合物对 诱导的脂质沉积和 诱导的炎症的影响朱智芸王自梁车彦云赵 毅(云南医药健康职业学院云南昆明 云南民族大学民族药资源化学国家民委教育部重点实验室云南昆明 云南中医药大学中药学院云南昆明)摘要:目的 探究葛根中葛根素、大豆苷和大豆苷元 种异黄酮类成分对 诱导的脂质沉积和 诱导的炎症的影响方法 采用 法确定药物浓度和作用时间 以 诱导 细胞建立泡沫细胞模型油红 染色后观察细胞泡沫化情况酶法检测 和 的含量 以 诱导 细胞建立炎症模型 检测肿瘤坏死因子()和白介素()水平结果 经 诱导后模型组细胞内出现大量红色脂滴细胞泡沫化明显与模型组比较 个化合物各浓度组的泡沫细胞中脂滴变小、颜色变浅 诱导后泡沫细胞中 和 水平显著升高与模型组比较 个化合物均可显著降低泡沫细胞中 和 水平 诱导后模型组细胞内 和 大量分泌与模型组比较 个化合物均可显著抑制模型细胞 的分泌葛根素和大豆苷元能显著抑制模型细胞 的分泌结论 葛根素、大豆苷和大豆苷元能明显抑制 诱导的脂质沉积和 诱导的炎症因子分泌关键词:葛根异黄酮泡沫细胞脂滴炎症因子中图分类号:文献标识码:文章编号:()作者简介:朱智芸女()学历:硕士 职称:助教 主要研究方向为天然活性成分与药理通讯作者:赵 毅男()学历:本科 职称:正高级工程师 主要研究方向为现代制药技术基金项目:云南医药健康职业学院科学研究基金()民族药资源化学国家民委教育部重点实验室(云南民族大学)开放基金()