全 文 ：246 2014, Vol.35, No.11 食品科学 ※营养卫生
蛇含委陵菜总黄酮的体外和体内降血糖效果研究
李胜华1,2，伍贤进1,2,*，曾军英1,2，张 俭1,2，刘 峰1,2
（1.怀化学院生命科学系，湖南 怀化 418008；2.民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室，湖南 怀化 418008）
摘  要：目的：探讨蛇含委陵菜总黄酮（total flavonoid Potentilla kleiniana Wight et Arn.，TFP）的体外和体内降血
糖效果。方法：TFP是利用超声波循环提取及D-101大孔树脂纯化得到。体外降血糖效果主要考察TFP对α-葡萄糖
苷酶和α-淀粉酶以及对氧化自由基吸收能力（oxygen radical absorption capacity，ORAC）的抑制影响，体内降血
糖效果是利用链脲佐菌素诱导小鼠糖尿病模型，100、200、400 mg/（kg·d）的不同剂量治疗4 周，每周末尾部
动脉取血测定血糖，4 周后眼眶取血测定血清胰岛素，处死取肝脏测定肝糖原和丙酮酸激酶的含量。结果：体外
降血糖效果发现，TFP对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制活性并且体现剂量依赖性，而对α-淀粉酶的抑制活性不高，
对ORAC的抑制活性较高，而体内降血糖效果发现，TFP不同剂量对糖尿病小鼠具有很好的降血糖效果，特别是
400 mg/（kg·d）的剂量组降血糖效果非常明显，血清胰岛素的含量得到明显提高，另发现，TFP有利于丙酮酸激
酶的分泌，从而促使肝糖原的合成，使得肝糖原的含量经过治疗后含量增加。结论：蛇含委陵菜总黄酮是一种具有
很大潜力的降血糖和抗氧化的天然产物。
关键词：蛇含委陵菜；总黄酮；降血糖；体外；体内
Antihyperglycemic Effect of Total Flavonoids from Potentilla kleiniana Wight et Arn. in vitro and in vivo
LI Sheng-hua1,2, WU Xian-jin1,2,*, ZENG Jun-ying1,2, ZHANG Jian1,2, LIU Feng1,2
(1. Department of Life Sciences, Huaihua University, Huaihua 418008, China; 2. Key Laboratory of Hunan Province for Study and
Utilization of Ethnic Medicinal Plant Resources, Huaihua 418008, China)
Abstract: Objective: To explore the hypoglycemic effect of total flavonoids from Potentilla kleiniana Wight et Arn. (TFP)
in vitro and in vivo. Methods: TFP was purified by cyclic ultrasonic extraction and D-101 macroporous resin adsorption.
in vitro tests were carried out to assess the inhibitory effect on α-glucosidase and α-amylase and oxygen radical absorption
capacity (ORAC) of TFP. The in vivo antihyperglycemic effect was investigated by administration of streptozotocin-
induced diabetic mouse model at 100, 200 and 400 mg/(kg·d) body weight for 4 consecutive weeks. The venous blood
glucose was measured at the end of each week. After four weeks, the insulin level in orbital blood serum was measured and
all the animals were sacrificed for the determination of liver glycogen and pyruvate kinase (PK). Results: The inhibitory
activity of TFP on α-glucosidase was strong in a dose-dependent manner, while the inhibitory activity on α-amylase was
not strong. TFP had a strong ORAC activity. It exhibited a good hypoglycemic effect in diabetic mice at each dose and this effect
was particularly noticeable at 400 mg/(kg·d) body weight. The serum insulin level was significantly increased and the secretion
of pyruvate kinase was greatly enhanced, thus contributing to glycogen synthesis and increasing glycogen content after treatment.
Conclusion: Potentilla kleiniana Wight et Arn. is a natural herb with potential hypoglycemic and antioxidant activities.
Key words: Potentilla kleiniana Wight et Arn.; total flavoids; antihyperglycemic effect; in vitro; in vivo
中图分类号：Q291 文献标志码：A 文章编号：1002-6630（2014）11-0246-05
doi:10.7506/spkx1002-6630-201411049
收稿日期：2013-05-29
基金项目：湖南省科技计划项目（2010FJ4115）；湖南省教育厅科技创新平台项目（09K105）
作者简介：李胜华（1978—），男，讲师，硕士，主要从事生物活性成分的检测与分离研究。E-mail：lishenghua110@126.com
*通信作者：伍贤进（1964—），男，教授，博士，主要从事药用植物栽培研究。E-mail：hhuxianjin@163.com
糖尿病（diabetes mellitus，DM）及其并发症是威
胁人类健康的主要疾病之一，是常见病、多发病，发病
率和致残率均较高，而且随着全球老龄化趋势的加剧，
糖尿病的发病率将逐年上升，其死亡率在各种疾病中居
第3位，而在糖尿病引起的死亡中，糖尿病并发症引起
的病人死亡占70%以上[1]，植物提取物降血糖的研究已
经得到国内外研究机构证实[2-3]，蛇含委陵菜（Potentilla
kleiniana Wight et Arn.）属于蔷薇科委陵菜属植物[4]，
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具有广泛的生物活性，具有抗疟疾、咳嗽、白痢、降血
糖、抗病毒和抗炎作用[5-8]。主要成分包括萜类物质、甾
体类物质以及黄酮（total flavonoid）和酚类物质[9-10]。该
植物在侗族地区采集全草食用有千年的历史，常用于治
疗糖尿病，因此，本实验进行了蛇含委陵菜总黄酮（total
flavonoid Potentilla kleiniana Wight et Arn.，TFP）的体外
和体内降血糖及其机制研究，为蛇含委陵菜的开发利用
提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
蛇含委陵菜于2011年采自湖南洪江市，经怀化学院
刘光华老师鉴定为蔷薇科委陵菜属植物，凭证标本保存
在怀化学院侗族药用植物标本馆内。材料在40～50 ℃烘
干粉碎。
阿卡波糖、α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、链脲佐菌素
（streptozocin，STZ） 美国Sigma 公司；盐酸二甲双
胍 重庆科瑞制药有限责任公司；其他试剂均为分析纯。
1.2 动物
KM小鼠体质量（22±2）g，购置于中南大学湘雅医
学院（合格证号：湘检证字2008-0002）。在室温下，相
对湿度为50%的动物房中饲养。
1.3 仪器与设备
AL104电子天平 美国Mettler-Toledo仪器公司；
RE-52AA旋转蒸发仪 上海亚荣生化仪器厂；CTXNW-
10B超声波循环提取机 北京弘祥生物技术开发公司；
Free Style利舒坦雅培血糖仪 美国Abbott Diabetes Care
公司；DU-800紫外扫描分光光度计 美国贝克曼库尔
特公司。
1.4 方法
1.4.1 TFP的提取
称取干燥蛇含委陵菜2 kg，用70%乙醇浸泡24 h后利
用循环式超声波提取仪提取45 min，减压浓缩回收乙醇
得水溶液，上D-101大孔树脂，先用10%乙醇洗脱去除杂
质，在用60%的乙醇洗脱得总黄酮的乙醇溶液，减压浓
缩回收乙醇后烘干粉碎得TFP粉末。
1.4.2 蛇含委陵菜体外降血糖效果分析
1.4.2.1 抑制α-葡萄糖苷酶活性测定
参照文献 [ 11 ]的测定方法，略作修改。分别取
60 μL待测液（0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mg/mL
样品液、阿卡波糖溶液以及芦丁溶液，同量的缓冲液
作为空白对照）于96 孔酶标板中，加入50 μL α-葡萄
糖苷酶溶液 （0.2 U/mL），振匀后于37 ℃水浴保温
10 min，加入50 μL 5.0mmol/L对硝基苯-β-D-葡萄糖醛酸
苷 （4-nitrophenyl-α-D-glucopyranoside，PNPG）溶液振
匀，在37 ℃水浴中反应20 min，加入160 μL Na2CO3溶液
（0.2 mol/L）终止酶促反应，置于405 nm波长处测吸光
度（A）。由于蛇含委陵菜黄酮本身有颜色，因此每个样
品需要测定背景吸收，并最终测定结果进行校正。每个
样品重复3 次取平均值。抑制率按式（1）计算。ᣁࡦ⦷/%= 1˄ˉ AS
A0
˅h100 （1）
式中：AS为样品组吸光度；A0为空白对照组吸光度。
1.4.2.2 抑制α-淀粉酶活性测定
参照文献[12]的测定方法，略作修改。取40 μL待
测液（0.2、0.4、0.8、1.2、1.6、2.0 mg/mL样品溶液、
阿卡波糖溶液以及芦丁溶液，以同体积的0.1 mol/L磷
酸盐缓冲液（pH 6.8）作为空白对照于25 mL比色管
中，加入200 μL α-淀粉酶溶液（1.0 U/mL），在37 ℃
水浴中使酶活化10 min，添加400 μL底物可溶性淀粉
（1.0 g/100 mL）在25℃反应10 min，加入1.0 μL DNS
（A液（12.0 g四水合酒石酸钾钠溶于 8.0 mL 2 mol/L
NaOH）与B液（0.88 g的3,5-二硝基水杨酸溶于46 mL去
离子水）体积比为1∶1）终止反应，进行沸水浴5 min，
冷却至室温后加入10 mL蒸馏水以稀释在540 nm 波长处
测定吸光度。抑制率根据公式（1）计算。
1.4.3 抗氧化活性测定
氧化自由基吸收能力（oxygen radical absorptioll
capacity，ORAC）测定方法是目前体外抗氧化领域颇受
关注的抗氧化能力方法，其方法参考文献[13-14]进行，
具体操作如下：依次在96 孔酶标板每个微孔中加入荧
光素钠溶液（终浓度63 nmol/L）、磷酸钾缓冲液（终
浓度75 mmol/L，pH 7.4）、待测样品（以75 mmol/L
磷酸钾缓冲液配制）各20 mL，置于仪器中振荡混匀
10 s，37 ℃条件下预热5 min后，加入2,2’-偶氮二异丁
基脒二盐酸盐（2,2’-azobis（2-methylpropionamidine）
dihydrochloride，AAPH）过氧化自由基发生物，终浓度
12.8 mmol/L ）140 μL启动反应，然后迅速将96 孔酶标
板放入预置温度为37 ℃的荧光分析仪内，开始测定激发
波长为485 nm，发射波长为538 nm采用动力学方式，每
2 min测定一个点，直至荧光衰减为零为止，反应设置未
添加AAPH的荧光自然衰退变化和未添加抗氧化保护荧光
衰退物质的单纯AAPH作为对照，以抗坏血酸为阳性对照
药，每个样品重复3 次采用近似积分法计算荧光衰退曲线
下面积（area under the curve，AUC）。
实验结果以抗氧化物质的ORAC值表示：抗氧化剂存
在下荧光衰退曲线下面积减去未添加抗氧化剂单纯AAPH
作用曲线下面积得到该样品的保护面积（net AUC），
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抗氧化物质的ORAC值即为抗氧化剂荧光衰退曲线的保护
面积（net AUCTFP）与标准抗氧化物质Trolox的保护面积
（net AUCTrolox）的比值（若两者浓度不同，应换算成相同
浓度后再比较）因而ORAC值可以理解为Trolox当量。待测
样品的ORAC值就是以μmol Trolox当量/mg TFP表示。用公
式（2）计算。
ORAC=
AUCTFPˉAUCAAPH
AUCTroloxˉAUCAAPHh Trolox⢙䍘Ⲵ䟿TFP⢙䍘Ⲵ䟿 （2）
1.4.4 TFP体内降血糖效果检测
100 只KM小鼠禁食12 h后，注射链脲佐菌素150 mg/kg
（用pH 4.5的柠檬酸钠溶液配制成），72 h后，尾部动脉
取血测定血糖含量，血糖含量大于11.1 mmol/L为造模成
功的小鼠[15]。
选取造膜成功的小鼠60 只，随机分为6 组，正常组
（蒸馏水），模型组（链脲佐菌素组），二甲双胍组，
以及TFP低、中、高剂量组，剂量分别为100、200、
400 mg/（kg·d），小鼠分笼饲养，每天按剂量给药
1 次，自由进食、饮水。实验周期4 周，在实验1、2、
3、4 周末尾静脉采血，测空腹血糖。实验第4周末，小
鼠禁食5 h，一次性喂养葡萄糖3.0 g/kg，20 min后尾静脉
采血测定给葡萄糖后0、0.5、1、2 h的血糖值，进行糖耐
量实验并计算血糖曲线下面积。实验末，小鼠股动脉采
血，测定血清胰岛素水平。脱臼处死，取肝脏立刻置于
冰浴，并用生理盐水清洗、滤纸拭干，称取适量，用冰
生理盐水制成质量浓度为10 g/100 mL肝匀浆，供肝糖原
含量和丙酮酸激酶含量测定。
1.5 数据处理
应用SPSS 17.0统计软件进行数据处理。采用方差分
析和t检验，所有数据都以 ±s表示。
2 结果与分析
2.1 TFP对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性的抑制
由图1A可见，随着TFP质量浓度的增加，对α-葡萄
糖苷酶的抑制活性也随之上升，至0.8 mg/mL时达到最
高，说明TFP对α-葡萄糖苷酶的抑制活性是剂量依赖型
的。比较不同质量浓度TFP、阿卡波糖和芦丁对α-葡萄糖
苷酶抑制活性可看出，随质量浓度增加，TFP对α-葡萄
糖苷酶抑制活性的上升速度快于芦丁，但稍慢于阿卡波
糖。由图1B可知，虽然随着TFP质量浓度的增加，对α-淀
粉酶的抑制活性也随之上升，但是抑制率却远低于阿卡
波糖的抑制率，近似于芦丁的抑制率。综合图1可得知，
TFP是一种较强的α-葡萄糖苷酶抑制剂和较弱的α-淀粉酶
抑制剂，并且显示明显的剂量依赖性。
0
10
20
30
40
50
60
70
0.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0䍘䟿⎃ᓖ/˄mg/mL˅α - 㪑㨴㌆㤧䞦⍫ ᙗᣁࡦ⦷/% 䱯঑⌒㌆ TFP 㣖бA 䍘䟿⎃ᓖ/˄mg/mL˅䱯঑⌒㌆ TFP 㣖б01020304050600.0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0α - ⏰㊹䞦⍫ᙗ ᣁࡦ⦷/% B
图 1 TFP对α-葡萄糖苷酶（A）和α-淀粉酶（B）活性的抑制
Fig.1 Inhibitory effect of TFP on the activity of α-glucosidase (A) and
α-amylase (B)
2.2 不同质量浓度TFP的ORAC值
0
20
40
60
80
100
120
140
0.1 0.2 0.4
TFP䍘䟿⎃ᓖ/˄mg/mL˅ORAC/ ˄μmol Trolox ᖃ䟿/mg TFP ˅
图 2 不同质量浓度TFP的ORAC值
Fig.2 ORAC values of TFP at different concentrations
由图2可知，蛇含委陵菜中的总黄酮具有较强的抗氧
化性，任何类型的糖尿病都与抗氧化酶系统存在复杂的
相关，研究发现，很多植物提取物能够明显降低血糖的
同时表现出很强的抗氧化性[16]，本研究中，蛇含委陵菜
具有明显的抑制α-葡萄糖苷酶的活性的同时具有较强的
抗氧化性，说明是一种潜在的降血糖植物。
2.3 TFP体内降血糖效果
2.3.1 TFP对糖尿病小鼠血糖值的影响
表 1 TFP对糖尿病小鼠血糖含量的影响
Table 1 Effect of TFP on blood glucose levels in STZ-induced diabetic mice
分组 剂量/（mg/（kg·d））
血糖含量/（mmol/L）
0 周 1 周 2 周 3 周 4 周
正常组 5.2±0.7*** 6.3±0.5*** 6.4±0.6*** 5.8±0.2*** 5.6±0.3***
模型组 24.4±1.4 25.3±1.2 27.6±0.8 28.6±1.1 29.6±1.5
二甲双胍组 30 23.1±1.6 18.5±0.5* 17.6±1.6** 15.6±1.3*** 9.9±1.3***
TFP低剂量组 100 24.5±0.5 21.6±0.3* 18.6±1.8** 16.5±0.7*** 15.6±1.2***
TFP中剂量组 200 23.3±2.1 22.5±1.5* 18.6±1.6** 16.6±1.4*** 14.6±1.8***
TFP高剂量组 400 24.4±1.5 19.8±1.3* 17.8±1.2** 14.6±1.6*** 11.9±2.1***
注：*. 与模型组比较，差异显著（P ＜ 0.05）；**. 与模型组比较，差异极
显著（P ＜ 0.01）；***. 与模型组比较，差异高度显著（P ＜ 0.001）。下同。
※营养卫生 食品科学 2014, Vol.35, No.11 249
由表1可知，糖尿病小鼠的血糖含量明显高于正常
组小鼠的血糖含量，在整个治疗过程中，糖尿病小鼠的
血糖含量明显增加，经过4 周的治疗后发现，模型组糖
尿病小鼠的血糖含量是正常小鼠的5.3 倍（P＜0.001），
经过不同剂量蛇含委陵采总黄酮的治疗发现，治疗过后
的糖尿病小鼠的血糖含量显著降低，各剂量组糖尿病小
鼠的血糖含量与未经治疗的糖尿病小鼠相比降低显著
（P＜0.05），且400 mg/（kg·d）剂量组小鼠的血糖含
量跟二甲双胍组小鼠的血糖含量在4 周后比较相近，结果
说明蛇含委陵采总黄酮具有较强的降血糖效果，并且体
现为剂量依赖性。
2.3.2 TFP对糖尿病小鼠糖耐量的影响
表 2 TFP对糖尿病小鼠糖耐量的影响
Table 2 Effect of TFP on glucose tolerance test in diabetic mice
分组 剂量/（mg/（kg·d））
血糖含量/（mmol/L） AUC/
（mmol/L）0 h 0.5 h 1 h 2 h
正常组 5.7±0.5 7.8±0.6 7.1±0.8 5.8±0.4 23.5±2.3
模型组 26.4±2.5 28.6.3±3.2 26.6±2.3 24.6±2.3 68.5±1.8
TFP低剂量组 100 19.9±2.2** 23.8.6±1.8* 20.8±1.7* 18.6±1.7*** 54.6±2.1**
TFP中剂量组 200 16.5±2.1*** 21.5.5±3.5** 18.4±2.1** 17.8±2.5*** 40.6±1.4***
TFP高剂量组 400 16.4±2.4*** 21.8±1.3*** 17.5±1.6*** 15.6±2.4*** 32.8±1.6***
由表2可知，TFP 3 个剂量组小鼠血糖曲线下面积均低于
模型组，且TFP中、高剂量组差异非常显著（P＜0.01）。表
明TFP具有明显降低糖尿病小鼠血糖曲线下面积的作用。
2.3.3 TFP对糖尿病小鼠血清胰岛素含量的影响
0
10
20
30
40
50
60
70 ↓ᑨ㓴 ⁑ර㓴Ҽ⭢ৼ㛽㓴TFPվࡲ䟿㓴TFPѝࡲ䟿㓴TFP儈ࡲ䟿㓴㹰␵㜠ዋ㍐ਜ਼䟿/ ˄mIU/ L ˅ *** ** *** ***
图 3 TFP对糖尿病小鼠血清胰岛素含量的影响
Fig.3 Effect of TFP on serum insulin levels in diabetic mice
由图3可知，糖尿病小鼠的血清胰岛素明显减少，仅
为正常小鼠血清胰岛素含量的43%，经过4 周的二甲双胍
和TFP的治疗后，结果发现，与糖尿病小鼠血清胰岛素含
量比较，二甲双胍和TFP剂量组小鼠血清胰岛素含量都
有明显的变化，都明显高于糖尿病小鼠的血清胰岛素含
量，特别是400 mg/（kg·d）剂量组小鼠血清胰岛素的
含量与糖尿病小鼠血清胰岛素含量相比，增加了68%。
2.3.4 TFP对糖尿病小鼠肝糖原含量的影响
在糖尿病小鼠中，肝糖原含量的减少原因主要是因
为胰岛素含量的缺少和肝糖原的合成受抑制造成，由图4
可知，经过4 周的蛇含委陵菜和二甲双胍的治疗后，胰岛
素的含量显著增加，伴随肝糖原含量的增加，与模型组
相比较，正常组小鼠肝糖原的含量是糖尿病小鼠肝糖原
含量的7.3 倍，TFP 3 个剂量组小鼠肝糖原含量分别是糖
尿病小鼠肝糖原的1.5、2.3、4.7 倍，说明蛇含委陵菜可
以从促进肝糖原的合成。↓ᑨ㓴 ⁑ර㓴Ҽ⭢ৼ㛽㓴TFPվࡲ䟿㓴TFPѝࡲ䟿㓴TFP儈ࡲ䟿㓴㛍㌆৏ਜ਼䟿/ ˄mmol/L ˅ 024681012141618 *** * ** **
图 4 TFP对糖尿病小鼠肝糖原含量的影响
Fig.4 Effect of TFP on liver glycogen levels in diabetic mice
2.3.5 TFP对糖尿病小鼠肝丙酮酸激酶含量的影响↓ᑨ㓴 ⁑ර㓴Ҽ⭢ৼ㛽㓴TFPվࡲ䟿㓴TFPѝࡲ䟿㓴TFP儈ࡲ䟿㓴щ䞞䞨◰䞦ਜ਼䟿/ ˄U/ g pro ˅ 200250300350400450500 *** *** ***
图 5 TFP对糖尿病小鼠肝丙酮酸激酶的影响
Fig.5 Effect of TFP on liver PK in diabetic mice
丙酮酸激酶是血糖和肝糖原相互转化合成的关键
酶，由图5可知，在糖尿病小鼠中，丙酮酸激酶分泌减
少，抑制血糖向肝糖原合成，所以糖尿病小鼠体现出高
血糖而低肝糖原，经过TFP的4 周治疗，丙酮酸激酶的含
量明显增加，促进血糖向肝糖原转化，有利于糖尿病小
鼠的血糖降低，这说明TFP能够促进丙酮酸激酶的分泌和
肝糖原的合成。
3 讨 论
餐后血糖高的原因是在小肠内葡萄糖迅速吸收的结
果，其中各种α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶扮演重要的角色，
它们可以促进淀粉和低聚糖等迅速水解成葡萄糖[17]，TFP
对α-葡萄糖苷酶具有较强的抑制作用，使淀粉类分解为
葡萄糖的速度减慢，从而减缓肠道内葡萄糖的吸收，降
低餐后高血糖。
250 2014, Vol.35, No.11 食品科学 ※营养卫生
氧化应激是造成胰腺β-细胞损伤和胰岛素分泌受阻
的重要原因，抗氧化剂可以防止胰腺β-细胞功能损伤和
减少这种现象在糖尿病中频繁出现[18]。近年来，很多研
究都热衷植物化学药在治疗糖尿病的同时特别注意其抗
氧化作用。尤其是黄酮类化合物，有报道，黄酮类物质
在抑制α-葡萄糖苷酶、α-葡淀粉酶的同时还具有抗氧化活
性[19]，通过对ORAC值的测定，表明蛇含委陵菜中总黄酮
具有明显的抗氧化活性。
糖尿病小鼠经过蛇含委陵菜中总黄酮4 周治疗后，小
鼠中血糖含量明显减低，可能是蛇含委陵菜中黄酮刺激受
损胰腺β-细胞的修复和刺激胰腺β-细胞大量分泌胰岛素。
肝糖原的含量与胰岛素有非常密切的关系，这是因为胰岛
素能够刺激肝糖原的合成和抑制肝糖原磷酸化酶[20]，促进
肝糖原的沉积。丙酮酸激酶是肝糖原与血糖转化的关键
酶，蛇含委陵菜中总黄酮促进肝丙酮酸激酶的分泌，从
而使得血糖向肝糖原的合成，有利于血糖的降低。
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