摘要: 目的:对太子参多糖进行辅助降血糖功能试验及评价。方法:以四氧嘧啶诱导制备小鼠高血糖模型,太子参多糖100 mg/kg、200 mg/kg、400 mg/kg,高、中、低剂量每天一次,灌胃给药30天,必要时可延长至45天,测定小鼠空腹血糖和口服葡萄糖耐量。结果:高血糖动物模型灌胃30天后,太子参多糖的高剂量组的血糖值低于模型组有显著性差异(P < 0.01),中剂量组血糖值低于模型组有统计学差异(P < 0.05);太子参糖耐量实验,高剂量组与模型对照组比较,其血糖曲线下面积降低有显著性差异(P < 0.01);中、低剂量组与模型对照组比较,其血糖曲线下面积降低有统计学差异(P < 0.05)。结论:太子参多糖具有辅助降血糖保健功效。
Abstract:
Objective: To test and evaluate the auxiliary hypoglycemic function of the Pseudostellaria heterophylla polysaccharide. Methods: Mouse hyper-glycemia model was prepared by alloxan induction, these dosages of polysaccharide at 100 mg/kg, 200 mg/kg, 400 mg/kg, that were high, medium and low doses. Once a day, given for 30 days, and extended to 45 days if necessary. Fasting blood glucose and oral glucose tolerance were determined. Results: After 30 days in hyperglycemia animal model, the blood glucose value in the high dose of the polysaccharide was lower than the model group (P < 0.01), and medium dose of the polysaccharide was lower than the model group (P < 0.05). In the glucose tolerance experiment, the high dose group was compared with the model control group, the reduced area under the glucose curve down was significantly different (P < 0.01). The reduced area under the glucose curve was statistically different between the medium and low dose groups and the model control group (P < 0.05). Conclusion: Pseudostellaria heterophylla polysaccharide has the effect of auxiliary hypoglycemic health care.
1. 引言
糖尿病是严重威胁人类健康的慢性代谢性疾病之一,我国糖尿病患病人群以2型糖尿病(T2DM)为主,T2DM是由于胰岛素抵抗引起糖代谢异常导致机体持续高血糖的疾病。因此治疗和预防T2DM药物和保健食品研究已成为国内外学者的研发热点。
太子参作为清补中药,具有免疫调节、降血糖等药理作用 [1] [2] [3] [4] [5] ,太子参特异性活性成分包括多糖、环肽等 [6] [7] [8] 。课题组前期以闽产柘荣太子参“柘参2号”为原料,提取粗多糖,醇沉分级,得到分子量分布的四个级分区,分别进行抗糖尿病药效考察。50 kDa~200 kDa分子量范围的太子参多糖是抗2型糖尿病(T2DM)的活性部位(PF40),与模型相比具有显著降血糖作用;改善胰岛素耐量以消除T2DM大鼠胰岛素抵抗;调控多种细胞因子的表达 [9] 。太子参均一多糖,可以抑制缺氧反应和上调T2DM大鼠胰腺β细胞中SIRT1的表达,促进葡萄糖的利用,刺激INS-1细胞分泌胰岛素作用,治疗显著改善T2DM大鼠口服糖耐量和胰岛素耐量 [10] [11] 。
但由于PF40活性部位在太子参原药材中含量有限,由此进一步开发新药的成本较高。太子参为国家保健食品中允许添加的原料,其产品开发与应用具有广阔的前景。
中药材太子参为福建道地药材,对于柘荣乡村振兴发挥了积极的作用。本项目拟按国食药监保化〔2012〕107号《辅助降血糖功能评价方法》,对太子参粗多糖进行辅助降血糖功能试验及评价,为开发闽产道地药材太子参降血糖保健食品奠定基础。
2. 实验材料
2.1. 实验动物
KM小鼠,清洁级雄性26 ± 2 g,购自上海伊莱克斯实验动物中心。上海斯莱克动物实验中心提供(动物生产许可证号:SCXK(沪) 2020-0003),动物饲养在福建省中医药科学院动物实验中心(许可证编号:SYXK(闽) 2016-0005),饲养环境温度20℃~22℃,光照周期12/12,湿度50% ± 10%。实验大鼠自由饮水、摄食以及活动。动物伦理号(FJATCM-IAEC2020002)。
2.2. 仪器
AE240S型梅特勒–托利多电子分析天平;REF G113-261型血糖测试仪(艾康生物技术有限公司);JZC-TSE型电子计重秤(福州科迪电子技术公司)。
2.3. 试剂
四氧嘧啶(C4H2N2O4∙H2O,分子量160.08),购自SIGMA公司;血糖测定试纸,艾康生物技术有限公司;葡萄糖:国药集团化学试剂有限公司,批号20211030。
2.4. 供试品
2.4.1. 药材
太子参药材(柘参2号,批号:ZS2-202001)购自福建柘荣。
2.4.2. 太子参多糖制备
采用水提醇沉法提取太子参多糖。根据“相似相溶”原理,将太子参中极性大分子多糖溶以水提取,用一定浓度乙醇沉淀,获得太子参总多糖。多糖提取物中游离蛋白、色素等分子量较小的杂质,通过脱色、透析等纯化步骤,以Sevage法除蛋白,硫酸苯酚法进行质量控制。
2.5. 实验方法和步骤
2.5.1. 实验动物分组
实验共分6组,太子参多糖设三个剂量组:即100 mg/kg、200 mg/kg、400 mg/kg;模型对照组;空白对照组;同时设给予受试样品高剂量的正常动物组。
2.5.2. 用量与用法
多糖以水溶解,每日早晨灌胃1次,小鼠按每
10 g
体重灌胃0.2 ml。
3. 实验方法
3.1. 正常动物降糖实验
选健康成年动物按禁食3~5小时的血糖水平分组,随机分成1个对照组和2个试验样品剂量组。对照组给予溶剂,剂量组给予高剂量浓度受试样品,连续30天,测空腹血糖值(禁食同实验前),比较两组动物血糖值。
3.2. 高血糖模型降糖实验
3.2.1. 造模方法
购入的实验动物,适应3天后,随机取15只动物禁食不禁水3~5小时,测空腹血糖,作为该批次动物基础血糖值。随后动物禁食24小时(自由饮水),注射四氧嘧啶(用前新鲜配制)造模,小鼠125~130 mg/kg BW.ip,5~7天后动物禁食3~5小时,测血糖,血糖值10~25 mmol/L为高血糖模型成功动物。
3.2.2. 高血糖模型动物降糖实验
选高血糖模型成功的动物,按血糖水平随机分组,随机分成模型对照组、高剂量组、中剂量组、低剂量组(组间血糖差不大于1.1 mmol/L)。剂量组给予不同浓度受试样品,模型对照组给予生理盐水,连续30 (或45)天,测空腹血糖值(禁食同实验前),比较各组动物血糖值。
3.3. 高血糖模型动物糖耐量实验
剂量分组及受试样品给予时间同2.2。各组动物禁食3~5小时,测定给葡萄糖前(即0小时)血糖值,剂量组给予不同浓度受试样品,模型对照组给予同体积溶剂,15~20分钟后各组经口给予葡萄糖2.0 g/kg BW,测定给葡萄糖后各组0.5、2小时的血糖值,观察模型对照组与受试样品组给葡萄糖后各时间点(0, 0.5, 2小时)血糖值及血糖曲线下面积的变化。
4. 结果
4.1. 正常动物降糖实验
太子参多糖对正常小鼠灌胃30天后的血糖影响如下表1。
![](Images/Table_Tmp.jpg)
Table 1. Effects of Pseudostellaria polysaccharides on blood sugar in normal mice after gavage for 30 days
表1. 太子参多糖对正常小鼠灌胃30天后的血糖影响
4.2. 高血糖模型动物降糖实验
太子参多糖对高血糖模型小鼠的血糖影响如下表2。
![](Images/Table_Tmp.jpg)
Table 2. The effect of polysaccharides from Radix Pseudostellariae on blood sugar in hyperglycemia model mice (n = 12)
表2. 太子参多糖对高血糖模型小鼠的血糖影响(n = 12)
与模型对照组比较:*表示P < 0.05;**表示P < 0.01。
4.3. 高血糖模型动物糖耐量
太子参多糖对高血糖模型小鼠的糖耐量影响如下表3。
![](Images/Table_Tmp.jpg)
Table 3. Effects of polysaccharides from Radix Pseudostellariae on glucose tolerance in hyperglycemia model mice (n = 12)
表3. 太子参多糖对高血糖模型小鼠的糖耐量影响(n = 12)
与模型对照组比较:*表示P < 0.05;**表示P < 0.01。
5. 讨论
1) 从表1可以看出,太子参高剂量灌胃30天,其血糖值与空白对照组无差异,说明太子参多糖对正常小鼠空腹血糖无影响;从表2可以看出,高血糖动物模型灌胃30天后,多糖的高剂量组的血糖值与模型组比较有显著性差异(P < 0.01),中剂量组血糖值与模型组比较有统计学差异(P < 0.05),低剂量组血糖值与模型组无显著差异;从表3可以看出,太子参糖耐量实验,高剂量组与模型对照组比较,其血糖曲线下面积有显著性差异(P < 0.01);中、低剂量组与模型对照组比较,其血糖曲线下面积有显著性差异(P < 0.05)。
2) 课题组前期研究,50 kDa~200 kDa分子量范围的太子参多糖具有抗2型糖尿病活性,并可改善胰岛素耐量以消除T2DM大鼠胰岛素抵抗;调控多种细胞因子的表达。但由于多糖活性部位在太子参原药材中含量有限,由此进一步开发新药的成本较高。本文研究表明,太子参多糖具有辅助降血糖保健功效。太子参作为国家保健食品中允许添加的原料,其产品开发与应用具有广阔的前景。
基金项目
福建省属公益类科研院所专项(2020R1003003)。