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癞葡萄降糖活性成分的提取及其降糖活性的研究



全 文 :食品研究与开发!#$%&’$!($)*$+
癞葡萄(!#$%&’() ’*($(+,&( -($) (..$/0&(,(
1/$!)是葫芦科苦瓜属(!#$%&’() ’*($(+,&( 2!)的一
个栽培种,其果实成纺锤状,果面呈不规则尖刺状,
长约 #$,宽约 % #$,果重 &’ ()%* (,未成熟果实呈
浅绿色,成熟后为金黄色。苦瓜是传统的中草药[+],
其应用已有 ’**年的历史,《本草纲目》记载苦瓜具
有“去邪热,解劳乏,清心明目”之功效;现代研究表
明苦瓜具有明显的抗病毒、抗肿瘤、调节免疫、降血
糖的功能。而苦瓜降糖作用研究始于上世纪六十年
代。研究包括:+,-+年 ./0110 2/34/0[&]报道从苦瓜
中分得一种降糖多肽52(2567896:6;<=:);+,,- 年
>0( [%] 等报道从苦瓜中提取一种水溶性降糖组分
?@A(包括三种活性肽);+,,+ 年权建新等[]报道从
苦瓜果实中分得一种具有降糖作用的白色“植物胰
岛素”。研究证明降血糖成分主要包括植物甾醇、皂
甙和肽类等。癞葡萄是苦瓜属的一个变种,具有降血
糖、提高免疫力、调节血脂等多种功效,但目前对癞
葡萄中各类功效成分的研究报道甚少。本文主要研
究癞葡萄水提物的降糖功效,通过 +* B=08超滤膜将
癞葡萄水提物分为大分子组分(组分 C)和小分子组
分(组分 CC),并对这两个组分分别进行动物实验。结
果表明,组分 C和组分 CC均有一定降糖功效,但组分
CC降糖效果明显。此外,为深入地研究其降糖功效和
降糖机理。本文还研究了不同剂量的组分 CC对正常
小鼠及四氧嘧啶型糖尿病小鼠血糖的影响。
! 材料及仪器
+!+ 材料
癞葡萄鲜果:无锡市富仁生物科技有限公司提
供;
四氧嘧啶(D887E01):F<($0 @7!产,购于上海华
美公司;
昆明种小白鼠:雌雄各半,体重 +-)&& (,无锡
原子医学研究所提供;
试剂:本试验所用试剂均为分析纯级:
+!& 仪器
匀浆机、离心机、中空纤维膜、超滤装置、旋转
蒸发仪、冷冻干燥机、罗氏血糖监测仪、电热恒温水
浴锅
实验方法与结果
&!+ 癞葡萄降糖活性成分的提取
取未成熟的癞葡萄鲜果洗净去籽,称取 & B( 放
于匀浆器中,加水,匀浆后室温放置 +& /,并间歇进
行磁力搅拌。将匀浆液用四层纱布过滤,弃去滤渣
后离心(% *** G6$,&* $<1)。上清液先通过 *!+H孔径
的微膜,去除杂质颗粒,上清液再通过 +* B=08 的截
留膜,分别收集浓缩液和透过液,经旋转蒸发浓缩
后冷冻干燥,保存备用。
&!& 两种组分对四氧嘧啶型糖尿病小鼠血糖的影响
小白鼠买回后,先正常喂养一周,使其适应环
癞葡萄降糖活性成分的提取及其降糖活性的研究
袁晓晴 +,顾小红 +,蒋再良 &,汤 坚 +
(+!江南大学食品学院,江苏 无锡 &+*%A;&!无锡市富仁生物科技有限公司,江苏 无锡 &+&’&)
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摘要:对癞葡萄中水溶性降糖活性成分的提取进行了研究。以水作为溶剂提取癞葡萄的降糖活性成分,通过 +* B=08
的超滤膜将水提物分为二个组分,并对这两个组分分别进行了降糖活性动物实验。结果表明,大、小分子组分均有一
定降糖效果,但相对分子量大于 +* B=08 的组分降糖效果不显著;相对分子量小于 +* B=08 的组分降糖活性显著,起着
主要的降糖作用。
关键词:癞葡萄;降糖活性;糖尿病
作者简介:袁晓晴(+,bb5),女,在读博士生,研究方向:功能性食品。
理论研究
?@
食品研究与开发 !#$%&’$!($)*$+
境,实验前小白鼠禁食不禁水 ! #,然后腹腔注射
四氧嘧啶 !$$ %& ’ (&(临用前配成 )*四氧嘧啶溶
液),+!#后通过尾静脉取血测量血糖值,作为为零
时血糖。选血糖值在 )!,!- %%./ ’ 0 的糖尿病小鼠
分组,每组 )$只,建成糖尿病模型。正常对照组不给
予任何药剂,正常喂养,模型对照组灌胃给予生理盐
水,实验组通过灌胃给予两种组分,每天一次,在灌
胃 + 1后,分别在末次灌胃后 ! #通过尾静脉取血测
血糖值,测血糖前禁食 2 #。测定结果见下表 ):
由表 ) 可知,空白对照组小鼠在未给任何药剂
的正常喂养条件下,血糖值基本保持稳定,波动范
围小,说明现有的饲养条件适于小鼠的生长。模型
对照组小鼠注射四氧嘧啶 +! # 后,血糖稳定升高,
未经治疗情况下,血糖一直维持在较高水平,可以
作为高血糖模型。3 组小鼠在给予大分子组分一星
期后,小鼠血糖有所下降,但效果不明显;33 组小鼠
在给予小分子组分一星期后,小鼠血糖显著下降,
大部分小鼠的血糖达到正常水平范围之内。因而我
们认为大分子组分和小分子组分都有一定的降糖
功效,但小分子组分降糖功效显著。
!45 不同剂量的小分子组分对正常小鼠及四氧嘧
啶型糖尿病小鼠血糖浓度的影响
由 !4! 可知,33 组四氧嘧啶型小鼠在按 )& ’ (& ’
167 口服给予小分子组分一周后,血糖水平明显降
低。在此基础上,研究了不同剂量小分子组分对正
常小鼠及四氧嘧啶型糖尿病小鼠的血糖值的影响。
按照 !4!中的方法进行动物实验,小鼠的血糖测定
结果见表 !:
结果表明,癞葡萄小分子组分冻干粉 5 个剂量
对正常小鼠的血糖值没有明显的影响,说明癞葡萄
是一个安全有效的降血糖制剂;糖尿病组分别以
低、中、高剂量灌胃一星期后,小鼠血糖都有明显的
下降,而且可以看出在一定的剂量范围内,增加剂
量可以提高降糖效果。
!4一般情况观察
小白鼠注入四氧嘧啶后,第一天均比较安静,第
二、三天造模小鼠与空白对照组小鼠相比,毛色开始
变得灰暗,精神状况变差,少数小鼠甚至出现死亡现
象,同时进食、饮水、尿量增加。喂饲小分子组分后,
小鼠精神逐渐好转,活泼好动,皮毛光泽逐渐变好,
饮水、尿量逐减;喂饲大分子组分的小鼠也会出现好
转,但好转情况不及喂饲小分子组分的小鼠。
! 讨论
54) 四氧嘧啶是一种特异性的胰岛8细胞毒剂,可损
伤多种动物的胰岛8细胞[+]。它通过产生超氧自由基
而破坏8细胞,使细胞内 9:;损伤,并激活多聚 ;9<
核糖体合成酶活性,从而使辅酶 3 含量下降,导致
%=:;功能受损,8细胞合成前胰岛素减少,导致胰
岛素缺乏[>]。在研究糖尿病小鼠药物疗效时,四氧嘧
啶糖尿病模型是一种常用的动物模型。本实验结果
证明,相对分子量小于 )$ (16/ 的癞葡萄水提物可
以有效降低四氧嘧啶型糖尿病小鼠的血糖,且对正
常小鼠的血糖不会产生不利的影响,因而是一种高
效、安全的降糖产品。
54! 由动物实验结果,癞葡萄水提物经超滤得到两
种组分,其中小分子组分的降糖效果明显优于大分
子组分,这说明癞葡萄中确实存在降糖的有效成
分,且主要是一些小分子的物质。通过对小分子进
行成分分析得知,其中起降糖作用的组分可能为肽
和皂甙类物质,但其具体降血糖的作用机理尚待深
入研究。
参考文献:
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收稿日期:##$%&%&’
表 ! 两种组分对四氧嘧啶型糖尿病小鼠的血糖测定结果
注:[ 表示 <8$4$-,说明无差异;[[表示 <\$4$$),说明差
异极显著。表中 ]为均值,H9为标准差。
组别
空白对照组
模型对照组
3组
33组
剂量
(& ’ (&)
$
$
)4$
)4$
动物数
(只)
)$
)$
)$
)$
$ 1
>4)$^)4!!
)54)+^!4))
)42^!4@!
)>4$>^54$+
+ 1
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)>4)-^!4!2
)!4@-^!45-[
24^!4+5[[
血糖值(]^H9)%%./ ’ 0
表 小分子组分对正常小鼠及四氧嘧啶型糖尿病小鼠
的血糖测定结果
注:[<\$4$-,说明有差异;[[<\ $4$),说明差异显著;[[[
<\ $4$$),说明差异极显著。
血糖值(]^H9)%%./ ’ 0
$ 1
-4>! ^ )45!
)2455 ^ 4!5
-4+2^)4!2
-42@^$42>
>4$^)4-
)24-> ^ 45
)24!2 ^ -4$)
)245) ^ 45!
+ 1
-4>+ ^ )42
)@42- ^ 4$2
-4)+^)4)!
-4$!^)4$>
4@2^)4!)[
)4-! ^ 4>![
)!4)! ^ 54@-[[
)$4$@ ^ 4!5[[[
剂量
(%& ’ (&)
$
$
!-$
-$$
) $$$
!-$
-$$
) $$$
动物数
(只)
)$
)$
)$
)$
)$
)$
)$
)$
组别
空白对照组
模型对照组
正常组
糖尿病组
理论研究
!