全 文 ：77※基础研究 食品科学 2006, Vol. 27, No. 07
收稿日期：2005-08-15
作者简介：纵伟(1965-)，男，副教授，博士，研究方向为功能性食品。
大叶紫薇总三萜对脂肪细胞葡萄糖和
脂肪代谢的影响
纵 伟1，夏文水2,*
(1.郑州轻工业学院食品工程系， 河南 郑州 450002；2.江南大学食品学院，江苏 无锡 214036)
摘 要：为探讨大叶紫薇中总三萜对3T3-L1细胞葡萄糖和脂肪代谢的影响，探讨大叶紫薇中总三萜可能的降血糖作
用机制。通过检测大叶紫薇中总三萜对3T3-L1葡萄糖的消耗，油红O染色并通过比色定量分析脂肪含量。结果表
明：大叶紫薇中总三萜具有促进脂肪细胞葡萄糖消耗及抑制脂肪形成的作用。大叶紫薇中总三萜具有降血糖的作用。
关键词：大叶紫薇；总三萜；降血糖
Effects of Total Triterpenes of Lage s roemia specious L on Glu ose
and Fat Metabolism in 3T3-L1 Cell
ZONG Wei1，XIA Wen-shui2,*
(1.Department of Food Engineering, Zhengzhou University of Light Industry, Zhengzhou 450002, China;
2.School of Food Science and Technolgy, Southern Yangtze University, Wuxi 214036, China)
Abstract ：The effects of total triterpenes of Lagerstroemia specious L on adip cyte’s glucose and fat metabolism were
compared, for assessing the possible mechanism of its hypoglycemic activity. The glucose consumption in 3T3-L1 was
investigated. The 3T3-L1 cell was stained by oil red O for analyzing the fat content by spectrophotograpy quantitatively. The
results showed: Total triterpenes of Lagerstro mia specious L hav the effects to promote glucose metabolism and fat content
control. The results suggested that the total triterpenes of Lagerstroemia specious L have the hypoglycemic activity.
Key words：Lagerstroemia specious L；total triterpenes；hypoglycemic activity
中图分类号：R151.2 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2006)07-0077-04
大叶紫薇(Lagerstroemia specious L.)为千屈菜科的
落叶乔木，大叶紫薇的叶、花、果和茎传统上被用来
制作保健饮料，具有降低血糖的效果[1,2]。研究表明，
大叶紫薇降血糖的主要成分为科罗索酸(corosolic acid)等
三萜类成分[3]，但对其降血糖机理目前还不十分清楚。
3T3-L1细胞来源于小鼠成纤维细胞，经克隆增殖而
成为前脂细胞系，在体外糖尿病研究中被广泛的应用。
本文通过观察大叶紫薇中总三萜对3T3-L1细胞糖代谢和
脂肪代谢的影响，对大叶紫薇中三萜类成分降血糖机理
进行探讨。
1 材料与方法
1.1材料与仪器
葡萄糖氧化酶试剂盒、D M E M培养基、葡萄糖、
小牛血清、二甲基亚砜、油红O和MTT 上海华美生
物公司；1-甲基-3-异丁基黄嘌呤、地塞米松和胰岛素
美国Sigma公司；3T3-L1细胞 美国ATCC公司。
TYPE4型CO2培养箱 德国Heraeus公司；超净工
作台 苏州净化设备厂；酶标仪 Bio-Rad, Berch mark公
司；显微镜 日本Olympus公司；R200D型电子微量
天平 德国Sartorius公司。
1.2方法
1.2.1大叶紫薇总三萜的提取分离
将一定量大叶紫薇粉碎，加入95%的乙醇在85℃
回流6h，提取3次，收集3次滤液，抽滤，真空浓缩
到一定浓度，吸附于硅胶上，装于2.5×25cm的色谱柱
中，以丙酮-石油醚梯度洗脱，流速控制在5ml/min。
每100ml收集一流分，TLC检查，合并含有三萜的流分，
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浓缩，真空干燥，得大叶紫薇三萜总三萜。
1.2.2三萜化合物对3T3-L1细胞葡萄糖消耗的影响
1.2.2.1细胞的诱导和分化
将3T3-L1细胞接种于培养瓶中，用含10%小牛血
清的高糖DMEM培养液培养，待细胞铺满瓶壁后，换
用诱导分化培养液培养48h，然后换以含1μg/ml的胰岛
素培养液再培养48h，再换用含10%小牛血清的高糖
DMEM培养液培养继续培养，每48h换培养液一次，待
90%以上的3T3-L1细胞呈现脂肪细胞表型时，可用于葡
萄糖消耗实验[4]。
1.2.2.2葡萄糖消耗能力的测定
将诱导分化成熟的3T3-L1细胞换上含0.2%牛血清
白蛋白(W/V)的总三萜培养液，在24孔培养板中温育
48h，然后检测培养液中的葡萄糖残量，测定各孔中的
葡萄糖浓度[5]，计算含总三萜组培养后的葡萄糖消耗相
对于不加总三萜(对照组)的葡萄糖消耗增加率E%。葡萄
糖消耗增加率E%按下式计算。
C0－C1
E%=——————×100%
C0－C2
式中：E %：为葡萄糖消耗增加率；C0：为培养
前孔中葡萄糖浓度(mg/ml)；C1：为加总三萜组培养后
孔中葡萄糖浓度(mg/ml)；C2：为对照组培养后孔中葡
萄糖浓度(mg/ml)。
葡萄糖浓度的测定：葡萄糖氧化酶法测定各孔中葡
萄糖的浓度[6]。
1.2.3脂肪细胞形态的观察
消毒盖玻片置于无菌培养板中，将细胞接种于玻
片上，待细胞融合成单层时进行诱导分化，诱导结束
后加药继续培养48h，用镊子取出盖玻片,滴一滴血浆,
在室温下自然干燥，干燥的盖玻片放入油红O染色液中
染色15min，然后放在60%(V/V)乙醇溶液中分化，接
着洗、晾干，用甘油胶将玻片贴于载玻片上，用50%
(V/V)的苏木精套染细胞核10min，经流水冲洗后变蓝，
在显微镜下观察，脂类呈现亮色液滴，细胞核呈现蓝
色[7]。
1.2.4油红O染色提取法测定脂肪含量
培养物用10%(V/V)的甲醛等渗盐缓冲液固定1h后，
用蒸馏水洗涤，吸取油红O工作液10ml ，使培养面向
下浸染，2h后倒掉油红O工作液，用蒸馏水洗涤培养
瓶数次，直到完全洗涤干净，将染色后的培养瓶置于
32℃培养箱内蒸发掉瓶内的水分后立即加入1ml 异丙醇进
行萃取，萃取后的染液用吸管吸出，用分光光度计在
510nm 波长下测定吸光度[8]。
1.2.5统计处理
采用SAS软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1大叶紫薇三萜化合物对3T3-L1细胞葡萄糖消耗的
量效关系
分别在诱导后的3T3-L1细胞中加入不同浓度的大叶
紫薇总三萜，培养48h，测定其葡萄糖消耗能力，其
结果如图1所示。
由图中1可见，大叶紫薇总三萜具有促进葡萄糖转
移到细胞内的作用，总三萜促进葡萄糖转移到细胞内的
量效作用曲线同胰岛素的量效作用曲线相似。Reiko
Kamei[9]和Yup Kang[10]在研究降糖化学物质对3T3-L1细胞
葡萄糖摄取的影响时指出，胰岛素对3T3-L1细胞葡萄糖
摄取的量效关系曲线形态是于其葡萄糖摄取的信号传导
路径相联系的，一种化学物质其对3T3-L1细胞葡萄糖摄
取的量效关系曲线形态如果于胰岛素作用的量效关系曲
线形态相同，表明其在促进3T3-L1细胞葡萄糖摄取的信
号传导路径上具有相同之处。因此，大叶紫薇总三萜
促进葡萄糖转移到细胞内的信号传导路径于胰岛素可能
具有一定的联系。
2.2大叶紫薇三萜化合物和胰岛素协同对3T3-L1细胞
葡萄糖消耗的影响
将不同浓度的胰岛素分别和总三萜共同培养细胞，
观察细胞的葡萄糖消耗能力，结果如图2所示。
由图2中可见，胰岛素中加入50μg/L总三萜后，
促进葡萄糖转移到细胞内的作用增强，这表明总三萜对
胰岛素的降糖作用过程起到协同作用。
2.3大叶紫薇总三萜化合物对3T3-L1细胞脂肪形成的
影响
3T3-L1细胞在胰岛素、1-甲基-3-异丁基黄嘌呤和
地塞米松的诱导下，具有转变为脂肪细胞的能力，诱
导前的脂肪细胞经染色后在光学显微镜下进行观察，其
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图3 细胞染色的结果(× 400)
Fig.3 The cell shape of 3T3-L1 (× 400)
结构如图3A所示。由图中可见，细胞呈梭形的成纤维
细胞形态，胞浆内无脂肪亮滴存在，细胞核被苏木精
染成蓝色。
经过胰岛素、1-甲基-3-异丁基黄嘌呤和地塞米松
诱导10d后的3T3-L1细胞经过染色后，其形态如图3B
所示，从图中可见，细胞已由梭形转变为圆形，胞浆
内有大量脂肪亮滴存在，细胞核被苏木精染成蓝色。表
A：未诱导；B：胰岛素、1-甲基-3-异丁基黄嘌呤和地塞米松诱导10d
后；C：胰岛素、1-甲基-3-异丁基黄嘌呤、地塞米松和50μg/L总
三萜共同诱导10d。
A
B
C
明细胞已经转变为脂肪细胞。
在细胞诱导时，在含有胰岛素、1-甲基-3-异丁基
黄嘌呤和地塞米松的诱导液中加入50μg/L总三萜诱导
10d后，然后染色观察，结果如图3C所见。
由图中可见，加入总三萜进行诱导后，细胞的形
态为圆形，同胰岛素、1-甲基-3-异丁基黄嘌呤和地塞
米松诱导的细胞相似，但细胞内脂肪颗粒的数量发生改
变,大量脂肪颗粒消失，表明，总三萜具有抑制3T3-L1
细胞脂肪积累的作用。
为进一步证实细胞内脂肪含量的变化，采用油红染
色提取法法分别测定以上各组细胞内的脂肪含量，其结
果如图4所示。
由图中可见，加入总三萜进行诱导后,细胞内的脂
肪含量同胰岛素、1-甲基-3-异丁基黄嘌呤和地塞米松
诱导的细胞相比大大降低，差别非常显著(p＜0.01)，油
红含量测定的结果于细胞染色观察的结果相吻合，这从
另一个方面表明总三萜促进葡萄糖转移到细胞内的同
时，可防止细胞内脂肪含量的增加。
3 讨 论
胰岛素降糖的路径中，可由三个层次组成。第一
层次为胰岛素于受体结合，启动受体酪氨酸活性，主
要涉及胰岛素受体(insulin receptor，INSR)、INSR底物
以及于这些底物相作用的分子；第二层次是以促细胞分
裂剂活化蛋白/微管相关蛋白激酶(mitogen avtivated pro-
tein/microtubule-associated protein kinase，MAPK)为中
心所发生的丝氨酸磷酸和去磷酸反应；第三层次为胰岛
素的最终生物效应。包括葡萄糖转运蛋白GLUT4在胰岛
素的刺激下由细胞内转移到细胞膜上，糖原和脂质的合
成,以及胰岛素对基因表达和细胞生长的作用所涉及的活
性蛋白的作用。
从大叶紫薇三萜化合物对3T3-L1细胞对脂肪代谢的
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影响来看，进一步证明各三萜化合物不是在第一层次上
直接于胰岛素受体作用，而是在受体之后第二层次中的
某个位点进行作用，从而影响细胞的糖、脂肪和蛋白
质的代谢，使得细胞在第三层次糖、脂肪和蛋白质的
最终合成上发生改变，从而导致形成于胰岛素作用时不
同的产物。
抗糖尿病药物如胰岛素、TZD在治疗糖尿病时，一
方面促进葡萄糖转移进入脂肪细胞，有效降低血液中葡
萄糖含量，但同时，它们又有促进脂肪在脂肪细胞中
合成的能力[11]。因此，它们在治疗糖尿病的同时，也
带来了体重增加的副作用[12]，而Ⅱ型糖尿病是于肥胖密
切相关的疾病，这就带来了治疗的矛盾，而大叶紫薇
三萜类活性成分的作用机制完全不同于以上药物，它们
在促进葡萄糖转移进入脂肪细胞，有效降低血液中葡萄
糖含量的同时，可有效降低细胞内脂肪的含量。因此，
是一种新的降糖有效成分。
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信 息
美国盐水转化淡水技术取得新进展
据估计，全世界每年处理污水的花费在50～250亿美元。然而即便如此，污水问题也没有得到最终解
决，因为经处理得到的浓缩废水排放后依然会造成污染。
现在，一项新技术终于解决了这个问题。这项水净化技术的名字叫“热空气喷射蒸发（HASE）”技
术，据发明者美国Watervap公司介绍：它是目前惟一一项能将含盐水实时转化为淡水且效率接近100％的
技术。它的原理看起来不算复杂，就是在一个漏斗形容器中，高含盐的废水从上部喷洒而下，漏斗的一
侧鼓进热空气，使水以蒸汽形式从另一侧输出，剩下干燥的盐落在漏斗底部。它非常适合两类企业，一
是该企业的废水含盐量超过40g/L，一是该企业有浪费的热力（可以降低工作成本）。
该技术对于经反渗透技术处理过的浓缩废水而言是一个理想的解决办法。过去这种废水会被排入地表水
或深井之中，但两种方法都会对环境造成负面影响。同时，也正是这个问题制约了废水和海水成为饮用水
资源。被广泛采用的反渗透技术无法高效处理盐度超过4％的水，它产生的浓缩废水盐度在20％～60％，
而HASE技术可以高效处理盐度超过8％的废水而不留下污染。