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番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷的提取及其大鼠脂肪细胞模型降糖活性研究



全 文 :广东农业科学 2015 年第11期100
收稿日期:2015-03-04
基金项目:广州市科技计划项目(2013J4100075);
国家自然科学青年基金(31201321);湖南省教育厅项目
(13B084)
作者简介:朱晓艾(1989-),女,在读硕士生,E-mail:
zhuxiaoai1114@126.com
通讯作者:曹庸(1966-),男,博士,教授,E-mail:
caoyong2181@scau.edu.cn
番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷的提取及其
大鼠脂肪细胞模型降糖活性研究
朱晓艾1,欧阳文2,蔡喆俊1,张 帅1,陈运娇1,刘晓娟1,陈 海3,冯细妹4,曹 庸1
(1. 华南农业大学食品学院,广东 广州 510642;2. 湖南中医药大学药学院,湖南 长沙 410208;
3. 茂名市林业局,广东 茂名 525000;4. 李锦记(新会)食品有限公司,广东 江门 529156)
摘 要:以番石榴叶为原料,番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷总含量为指标,在单因素试验的基础上,采用响
应面法优化番石榴苷、广寄生苷的提取工艺,同时测定不同月份番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷总含量,确定最
佳采集月份,并研究此月份的提取物对大鼠脂肪细胞的降糖活性及急性毒性。结果表明,最佳提取工艺为时间 81
min、液料比 11∶1、乙醇体积分数 64.6%,此条件下番石榴苷、广寄生苷总含量可达 3.40(±0.02)mg/g,重复试验
表明该最佳工艺条件稳定可行。番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷含量随季节变化较大,7 月份的含量最高,达到
6.74(±0.13)mg/g,因此可选择 7 月份作为最佳采集月份,且 1.6 mg/mL的 7 月份番石榴叶提取物促脂肪细胞摄取
葡萄糖达1.66(±0.23)mmol/L,相比 8 U/mL 胰岛素具有更好效果。急性毒性试验结果表明,小鼠番石榴叶提取物
最大耐受量大于10 g/kg。
关键词:番石榴叶;番石榴苷;广寄生苷;响应面分析法;降糖活性;毒性
中图分类号:TS201.2 文献标识码:A 文章编号:1004-874X(2015)11-0100-08
Extraction of guaijaverin and avicularin from guava leaves
and their hypoglycemic activity on rat adipocyte model
ZHU Xiao-ai1,OU Yang-wen2,CAI Ji-jun1,ZHANG Shuai1,CHEN Yun-jiao1,
LIU Xiao-juan1,CHEN Hai3,FENG Xi-mei4,CAO Yong1
(1. College of Food Science,South China Agricultural University,Guangzhou 510642,China;
2. School of Pharmacy,Hunan University of Chinese Medicine,Changsha 410208,China;
3. Forestry Bureau of Maoming City,Maoming 525000,China;
4. Lee Kum Kee(Xinhui)Food Co.,Ltd.,Jiangmen 529156,China)
Abstract:Response surface methodology(RSM)was used to optimize the extraction conditions of guaijaverin
and avicularin from guava leaves based on single-factor tests. The best harvest month was valued according to the
content of guaijaverin and avicularin from guava leaves. Besides,the hypoglycemic activity in vitro and the acute
toxicity of guava leaves harvested in the best month was evaluated by the isolated rat adipocyte model and mice
separately. Results showed that the optimum extraction conditions by RSM were as follows:extraction time of 81 min,
ratio of liquid to material of 11∶1,ethanol concentration of 64.6%. Under these conditions,the yield of guaijaverin and
avicularin was 3.40(±0.02)mg/g. The repeated tests showed that the optimal conditions were stable and feasible. The
total content of guaijaverin and avicularin was different in guava leaves from different months. The highest content
of guaijaverin and avicularin was from July,which was
up to 6.74(±0.13)mg/g. 1.6 mg/mL extracts from July
promoted adipocyte glucose uptake level to 1.66(±0.23)
mmol/L,which was better than 8 U/mL insulin. The
maximum tolerated dose of guava leaves extracts in the
acute toxicity test was more than 10 g/kg.
Key words:guava leaves;guaijaverin;avicularin;
response surface methodology;hypoglycemic activity;
toxicity
DOI:10.16768/j.issn.1004-874x.2015.11.004
101
当前,糖尿病已成为一种常见病、多发病,由糖
尿病并发症引起的死亡人数已列于心脑血管疾病和
癌症之后,成为第三大死亡原因[1]。目前,临床治疗
糖尿病的药物除胰岛素外,主要是口服降糖的合成
药物,但合成药物具有种种毒副作用。因此,寻找疗
效确切、副作用小的抗糖尿病新药,尤其是从天然
药物中筛选和研究开发降糖药物,已引起世界各国
的广泛关注[2]。
番石榴(Psidium gua java L.)是桃金娘科
(Myrtaceae)番石榴属植物,原产于美洲,广泛分布
于美洲、亚洲等的热带和亚热带地区,在我国南方
各省区如广东、广西等地区有较大的种植面积。番
石榴叶的主要成分有黄酮、三萜、鞣质、挥发油、植
物固醇、叶绿素和多糖等[3]。番石榴叶具有广泛的
药理作用,如降糖[4]、抗菌[5]、抗氧化作用[6]等。近
年来,番石榴叶抗糖尿病及其并发症的功效成为研
究的热点。Wang 等[7]通过建立抑制 α-葡萄糖苷酶
模型,证明了番石榴叶乙酸乙酯萃取物和正丁醇萃
取物为具有抑制 α-葡萄糖苷酶活性的最佳组分。
Hisae 等[8]在 SHRSP. Z-Leprfa/Izm rats 大鼠上观
察到番石榴叶提取物可以显著改善糖耐量和胰岛
素抵抗。
本研究团队建立了脂肪细胞模型,采用活性追
踪模式对番石榴叶中降糖活性成分进行了系统的分
离纯化研究,证明降糖活性物质基础为番石榴苷、广
寄生苷两种化合物[9]。在此研究基础上,本试验以
番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷总含量为指标,通过
单因素和响应面试验确定最佳提取工艺,根据最佳
工艺确定最佳采集月份,并研究其对大鼠脂肪细胞
的降糖活性及其急性毒性,旨在指导番石榴叶降糖
功能的深入研究。
1 材料与方法
1.1 试验材料
番石榴叶,采自广东省茂名市,干燥,粉碎,过孔
径 0.42 mm的筛,细粉装入自封袋备用。SPF 级雄性
SD 大鼠,体重150(±20)g,广东省医学实验动物中
心,许可证号 SCXK(粤)2008-0002;SPF 级昆明小
鼠,体重 20(±2)g,广东省医学实验动物中心,许可
证号 SCXK(粤)2008-0002。
番石榴苷、广寄生苷为自制,纯度大于 95%;葡
萄糖测定试剂盒,广州科方生物技术;Ⅰ 型胶原酶,
Sigma 公司;去酚红 Hanks 缓冲液、青霉素-链霉素
双抗,杭州吉诺;肾上腺素,日本 TCI;胎牛血清,杭
州四季青;乙腈,色谱纯,德国 Merck 公司;水为超
纯水,其他试剂均为分析纯。
仪器及设备:FW100 型高速万能粉碎机,天津
市华鑫仪器厂;AL 104 电子天平,梅特勒-托利多
仪器(上海)有限公司;R204 旋转蒸发器,上海申
生科技有限公司;SHB 循环水式多用真空泵,河南
省予华仪器有限公司;Sim FD8-6P 冷冻干燥机,西
盟国际公司;LC-15C 高效液相色谱仪,日本岛津;
万分之一电子天平,梅特勒-托利多;酶标仪,美国
PE 公司;SW-CJ-2FD 超净工作台,苏州净化公司;
TC-23232 二氧化碳培养箱,美国 SHELLAB;各种规
格移液器,美国伯乐公司。
1.2 试验方法
1.2.1 HPLC测定番石榴苷、广寄生苷含量 (1)
色谱条件。检测器:SPD-10A 紫外检测器;检测波
长:257 nm;色谱柱:岛津 C18 柱(4.6 mm×250 mm,
5 μm);流动相:V(乙腈)︰V(水)=18︰82;流速:1
mL/min;进样体积:20 μL。
(2)线性关系考察。准确称取 1 mg 番石榴苷、
广寄生苷对照品,分别配置成浓度为 0.4、0.2、0.1、
0.05、0.025、0.0125 mg/mL 的对照品溶液,进行 HPLC
检测,绘制标准曲线,经线性回归得回归方程及相关
系数为:番石榴苷:Y=4×10-7X+83572,R2=0.9995;
广寄生苷:Y=5×10-7X+149781,R2=0.9994。式中,X
为标准溶液浓度(mg/mL),Y 为峰面积。
(3)样品溶液的制备及含量测定。称取 5.00 g 11
月份番石榴叶于三角瓶中,搅拌提取,过滤,合并提
取液定容至一定的体积(V,mL),过孔径 0.22 μm
微孔滤膜,作为样品溶液,进行 HPLC 检测,代入上
述标准曲线中计算出浓度(C,mg/mL),按下列公式
计算含量(M,mg/g):
M= C×V5
1.2.2 最佳提取条件的确定 以提取时间、液料比
和乙醇浓度进行单因素试验,每个单因素进行 3 次
平行试验。通过单因素试验测定的水平范围,应用
Design-Expert 7.0 软件,根据 Central Composite 中
心组合试验设计原理,设计三因素三水平响应面试
102
验,确定番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷的最佳提取
工艺条件。响应面试验具体因素及水平见表1。
表 1 响应面试验具体因素及水平
水平
因素
A 提取时间
(min)
B 液料比
(mL∶g)
C乙醇浓度
(%)
1 70 8∶1 55
2 80 10∶1 70
3 90 12∶1 85
1.2.3 不同月份番石榴苷、广寄生苷含量的测定 称
取 1~12 月份的番石榴叶粉末各 5.00 g,按响应面试
验最佳工艺条件提取,进行 HPLC 检测。
1.2.4 降糖活性试验 (1)番石榴叶提取物的制备。
称取最佳采集月份的番石榴叶粉末,按响应面试验
最佳工艺条件提取,提取液真空减压浓缩,冷冻干
燥,即得番石榴叶提取物。
(2)大鼠脂肪细胞的分离。在文献[10]基础上
略作修改,具体步骤如下:大鼠脱颈处死,乙醇浴
后于超净台无菌开腹。用手术剪剖腹并取其附睾外
层脂肪组织,置于含双抗 Hanks 缓冲液培养皿中漂
洗,剔除脂肪组织上附带的血管,漂洗 2 次,剪碎
组织至约 1 mm3。将脂肪组织悬浮液过孔径 0.075
mm 细胞筛,研磨组织碎块,加入适量 0.1%Ⅰ型胶
原酶溶液,制成细胞悬液,置于 37℃摇床中消化 1.5
h 后,加入 2~3 倍Ⅰ型胶原酶溶液体积的新生牛血
清终止消化。细胞悬液 1 200 r/min 离心10 min,上
层为脂肪细胞悬浮液,吸取下清液,弃掉,加入适量
Hanks 缓冲液洗涤细胞,1 200 r/min 离心10 min。重
复洗涤细胞 2 次后,细胞计数,加入 Hanks 液调节
细胞浓度。
(3)大鼠脂肪细胞降糖模型。在 96 孔板中建
立 200 μL 反应体系[11]:浓度为 2×106 的细胞悬液
100 μL,30 μL 葡萄糖溶液(终浓度为 5 mmol/L),
30 μL 新生牛血清,40 μL 样品溶液,于培养箱培养
30 min 后,每孔加入终浓度为10 μmol/L 的肾上腺
素,继续培养 3 h。培养结束后,冰浴终止反应,采
用葡萄糖试剂盒检测每孔细胞培养液中葡萄糖含
量,并与对照组比较,计算葡萄糖的消耗量,由此评
价样品促进脂肪细胞摄取葡萄糖的能力,具体计算
公式如下:
葡萄糖摄取量(mmol/L)=Cctrl-Ccomp
式中,Cctrl 为对照组葡萄糖浓度,Ccomp为样品作用后
的葡萄糖浓度。
1.2.5 番石榴叶提取物对小鼠的急性毒性试验 (1)
样品制备。往制备好的番石榴叶提取物中加入蒸馏
水,配成最大浓度为 0.5 g/mL。高于此浓度的样品溶
液过于粘稠,灌胃针难以吸上。
(2)急性毒性试验。番石榴叶毒性较小[12],动
物预试验结果也表明无法测出半数致死量(LD50),
依据中华人民共和国卫生部药政管理局《中药新药
研究指南》,对受试药物进行最大耐受量(MTD)的
测定。昆明小鼠 20 只,雌雄各半,适应性喂养 1 周
后,禁食 12 h,给予最大使用浓度10 g/kg 和最大灌
胃容量 0.2 mL/10 g 的受试物,给药后密切观察动物
的各种反应,连续观察14 d。
采用 Microsoft Office Excel 2010 进行数据处理。
2 结果与分析
2.1 高效液相色谱分析
图 1 为番石榴苷对照品、广寄生苷对照品和番
石榴叶提取液高效液相图谱。由图1可见,本试验室
自制番石榴苷、广寄生苷结晶单体纯度高,番石榴叶
提取液中两种单体分离度好,可采用高效液相色谱
法进行准确地定量分析。
2.2 各单因素对番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷总
含量的影响
2.2.1 提取时间 称取 5.00 g 番石榴叶,在液料比
10∶1(mL∶g,下同)、乙醇浓度 70%的条件下,考察
提取时间对番石榴苷、广寄生苷总含量的影响,结果
见图 2A。由图 2A 可知,随着提取时间的增加,番石
榴苷、广寄生苷总含量呈先增加后平缓的趋势。当提
取时间为 80 min 时,番石榴苷、广寄生苷总含量达
到 3.28 mg/g,之后随着提取时间的增加,番石榴苷、
广寄生苷总含量变化不大。因此,确定进行响应面分
析的提取时间为 70、80、90 min。
2.2.2 液料比 称取 5.00 g 番石榴叶,在乙醇浓度
70%、提取时间80 min的条件下,考察液料比对番石
榴苷、广寄生苷总含量的影响。结果(图 2B)显示,
当液料比小于 10∶1时,番石榴苷、广寄生苷总含量
逐渐增加,这可能是由于随着料液比的增大,增加了
103
物料中物质的溶解度,从而使番石榴苷、广寄生苷总
含量增加。当液料比大于10∶1时,番石榴苷、广寄生
苷总含量趋于平缓,可能是由于在液料比10:1时番
石榴苷、广寄生苷的溶解度已经达到最大,增加液料
比对番石榴苷、广寄生苷的提取已经没有影响。因此,
确定进行响应面分析的料液比为8∶1、10∶1、12∶1。
2.2.3 乙醇浓度 称取 5.00 g 番石榴叶,在液料比
10∶1、提取时间 80 min 的条件下,考察乙醇浓度对
番石榴苷、广寄生苷总含量的影响。结果(图 2C)
发现,随着乙醇浓度的增加,番石榴苷、广寄生苷总
含量逐渐增加,当乙醇浓度为 70% 时,番石榴苷、
广寄生苷总含量达到最大值、为 3.29 mg/g,之后随
乙醇浓度的增加逐渐下降。这可能是由于不同乙醇
浓度溶液的极性不同,番石榴苷、广寄生苷在不同
极性溶液中的溶解度不同,当乙醇浓度为 70% 时,
番石榴苷、广寄生苷的溶解度达到最大。因此,确
定进行响应面分析的乙醇浓度考察范围为 55%、
70%、85%。
2.3 响应面法优化分析
2.3.1 试验结果 运用 Design-Expert 7.0 软件,根
据 Central Composite 模型进行试验设计[13],通过响
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0


量(
mg
/g)
30
提取时间(min)
40 50 60 70 80 90
A
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0


量(
mg
/g)
4
液料比(mL∶mg)
6 8 10 12 14 16
B
3.5
3
2.5
2
1.5
1
0.5
0


量(
mg
/g)
0
乙醇浓度(%)
10 30 50 70 90 100
C
A:提取时间;B:液料比;C:乙醇浓度
图 2 各单因素对番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷
总含量的影响
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10


值(
mV

番石榴苷
0 5 10 15 20 25 30
保留时间(min)
A
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10


值(
mV

广寄生苷
0 5 10 15 20 25 30
保留时间(min)
B
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-10


值(
mV
) 广寄生苷
0 5 10 15 20 25 30
保留时间(min)
C
番石榴苷
A:番石榴苷;B:广寄生苷;C:番石榴叶提取液
图 1 标准品及番石榴叶提取液的HPLC 谱图
35
35
35
104
应面试验对提取时间、液料比、乙醇浓度3 个因素分
析得到以下试验方案及结果,见表 2。
运用 Design-Expert 7.0 软件对表 2 试验数据
进行分析,经回归拟合,得到提取时间(A)、液料比
(B)、乙醇浓度(C)3 个因素的三元二次回归方程:
Y =3 .35+0 .025A+0 .13B-0 .23C+1 .250E-
003AB+0.019AC-0.039BC-0.072A2-0.15B2-0.34C2
对此回归方程进行方差分析和显著性检验,
结果见表 3。由表 3 可知,该二次多项式模型具有
极显著性(P < 0.0001),相关系数 R2=0.9553,且
失拟项不显著(P=0.059 > 0.05),其校正决定系数
R2Adj=0.9150,说明该二次模型可以较好地描述各
因素与响应值之间的关系,能够拟合真实的试验结
果[14],因此利用此回归方程确定番石榴叶中番石榴
苷、广寄生苷总含量最佳提取工艺。其中,液料比
和乙醇浓度对番石榴苷、广寄生苷总含量有极显著
影响。
2.3.2 响应曲面分析 由回归方程所作的响应曲面
如图 3 所示,3 组图直观地反映了各因素对番石榴
苷、广寄生苷总含量最佳提取工艺的影响。由图 3a
可知,在提取时间为 70~90 min、液料比为8∶1~12∶1
表 2 Central Composite 试验设计及结果
试验号
A 提取
时间
(min)
B 液料比
(mL∶g)
C乙醇
浓度
(%)
Y 番石榴苷、
广寄生苷总含量
(mg/g)
1 70 8 55 2.87
2 90 8 55 2.87
3 70 12 55 3.11
4 90 12 55 3.19
5 70 8 85 2.52
6 90 8 85 2.67
7 70 12 85 2.68
8 90 12 85 2.76
9 63.18 10 70 3.07
10 96.82 10 70 3.09
11 80 6.64 70 2.59
12 80 13.36 70 3.15
13 80 10 44.77 2.83
14 80 10 95.23 1.83
15 80 10 70 3.37
16 80 10 70 3.44
17 80 10 70 3.38
18 80 10 70 3.31
19 80 10 70 3.36
20 80 10 70 3.24
表 3 Central Composite试验方差分析和显著性检验
方差来源 平方和 自由度 均方 F值 P值 显著性
模型 2.79 9 0.31 23.73 <0.0001 极显著
A 8.647E-003 1 8.647E-003 0.66 0.4347
B 0.22 1 0.22 17.21 0.0020 极显著
C 0.70 1 0.70 53.61 <0.0001 极显著
AB 1.250E-0.05 1 1.250E-005 9.574E-004 0.9759
AC 2.812E-003 1 2.812E-003 0.22 0.6525
BC 0.012 1 0.012 0.92 0.3601
A2 0.075 1 0.075 5.78 0.0371 显著
B2 0.31 1 0.31 23.72 0.0007 极显著
C2 1.64 1 1.64 125.74 <0.0001 极显著
残差 0.13 10 0.013
失拟差 0.11 5 0.021 4.63 0.0590
纯误差 0.023 5 4.640E-003
总离差 2.92 19
的范围内,番石榴苷、广寄生苷总含量随时间的延长
和液料比的增加不断增加,之后随时间的延长,番石
榴苷、广寄生苷总含量有所下降,因此适度延长提取
时间和液料比有助于提高番石榴苷、广寄生苷总含
量。由图 3b 可知,提取时间和乙醇浓度的交互作用
对番石榴苷、广寄生苷总含量的影响相对较小,两者
105
3.5
3.075
2.65
2.225
1.8



12
8 85B:液料比 C:乙醇浓度
11 10 9 77.5 70
62.5
55
c
3.5
3.075
2.65
2.225
1.8



90
70 85A:提取时间 C:乙醇浓度
85 80 75 77.5 70
62.5
55
b
相互抑制,当保持提取时间不变时,番石榴苷、广寄
生苷总含量随着乙醇浓度的升高而先升高后降低。
由图 3c 可知,液料比和乙醇浓度的交互作用对番石
榴苷、广寄生苷总含量的影响比较显著,在时间一定
的情况下,番石榴苷、广寄生苷总含量随乙醇浓度的
增加明显增加,在液料比10∶1、乙醇浓度 70% 左右
时,出现最大值。
2.3.3 最佳工艺的确定及试验验证 采用 Design
Expert 7.0 软件对提取条件进行优化,得到最佳工艺
为:提取时间 81.33 min,液料比 10.97∶1,乙醇浓度
64.60%,此条件下番石榴苷、广寄生苷总含量的理
论含量可达 3.44 mg/g。为检验所得结果的可靠性,
采用上述优化提取条件进行番石榴叶中番石榴苷、
广寄生苷的提取,考虑到实际操作的便利,将提取工
艺参数修正为:提取时间 81 min,液料比11∶1,乙醇
浓度 64.60%。采用以上所得最佳提取条件进行验证
试验,经 3 次平行试验测得番石榴叶中番石榴苷、
广寄生苷总含量为 3.40(±0.02)mg/g,表明预测值
和实际值有很好的拟合性,证明该响应面分析方法
优化得到的工艺参数的准确可靠性,具有较高的实
用价值。
2.4 不同月份番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷总含量
按响应面试验最佳工艺提取 1~12 月份番石
榴叶,测定番石榴叶提取物中番石榴苷、广寄生苷
的总含量,结果见图 4 。由图 4 可知,番石榴苷、
广寄生苷在番石榴叶中的含量随月份变化差异较
大,主要体现在温度较高的季节含量高,温度较
低的季节含量偏低,1~7 月含量呈现明显的递增的
变化趋势,7~12 月份含量逐渐降低,其中 5~9 月
份含量维持在较高水平,7 月份含量最高,为 6.74
(±0.13)mg/g。因此,7 月份可作为番石榴叶的最
佳采集月份。
7
6
5
4
3
2
1
0


量(
mg
/g)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
月份
图 4 不同月份番石榴叶中的番石榴苷、广寄生苷总含量
2.5 番石榴叶提取物的降糖活性
2.5 .1 葡萄糖标准曲线 利用葡萄糖试剂盒检
测细胞培养液中葡萄糖的浓度,根据对照品浓
度和吸光值之间关系绘制标准曲线,得回归方程
Y=0.0348X-0.0133,R2=0.9993。
3.44
3.2275
3.015
2.8025
2.59



12 11 10 9 8 70 75
80 85
90
a
B:液料比 A:提取时间
a:Y=f(A,B);b:Y=f(A,C);c:Y=f(B,C)
图 3 各两因素交互作用对番石榴苷、广寄生苷
总含量提取影响的响应曲面
106
2.5.2 番石榴叶提取物降糖活性 采用大鼠脂肪细
胞模型,测定 7 月份番石榴叶提取物在 0.8、1.2、1.6
mg/mL 浓度下对脂肪细胞葡萄糖摄取量的影响,并
用 2、4、8 U/mL 的胰岛素作为阳性对照,结果见表
4。由表 4 可知,随着番石榴叶提取物浓度的增加,
细胞摄取葡萄糖量依次增加。7 月份番石榴叶提取
物在浓度为1.6 mg/mL 时能有效促进细胞对葡萄糖
的摄取,使细胞摄取葡萄糖量提高到1.66(±0.23)
mmol/L,相比 8 U/mL 胰岛素具有更强的促进脂肪
细胞摄取葡萄糖的效果。
表 4 番石榴叶提取物对脂肪细胞葡萄糖摄取量的影响
样品 浓度 葡萄糖摄取量(mmol/L)
番石榴叶提取物 0.8 mg/mL 0.97±0.18
番石榴叶提取物 1.2 mg/mL 1.34±0.07
番石榴叶提取物 1.6 mg/mL 1.66±0.23
胰岛素 2 U/mL 0.41±0.15
胰岛素 4 U/mL 0.91±0.04
胰岛素 8 U/mL 1.2±0.07
2.6 番石榴叶提取物急性毒性试验
给药后,小鼠活动量、精神状态等表观观察指
标与给药前相比无明显异常,小鼠体重正常增长,如
表 5 所示。小鼠在给药后观察 14 d 未见异常,所有
小鼠均健康成活。番石榴叶提取物10 g/kg 以最大给
药浓度和给药体积给药,小鼠均未见死亡,因此番石
榴叶提取物的最大耐受量大于10 g/kg。
表 5 番石榴叶提取物对小鼠的影响
观察日期 雄性小鼠(g)
雌性小鼠
(g)
中毒
症状
死亡
情况
灌胃前1 d 31.21±2.13 25.19±1.82 无 无
灌胃后3 d 32.92±2.61 25.24±2.16 无 无
灌胃后 5 d 33.18±2.91 25.80±2.17 无 无
灌胃后 7 d 34.64±3.78 26.90±2.66 无 无
灌胃后14 d 38.66±3.86 29.39±2.11 无 无
3 结论与讨论
番石榴叶为常用的民间降糖药物,在降糖方面
具有一定的效果,但对其具体降糖物质基础并不明
确,本研究团队证明番石榴叶中降糖活性物质基础
为番石榴苷、广寄生苷两种化合物。本试验以此为
依据,在单因素试验的基础上,通过响应面分析法
优化番石榴苷、广寄生苷的提取工艺,得出最佳提
取工艺为:提取时间81 min,液料比11∶1,乙醇浓度
64.6%。此条件下番石榴苷、广寄生苷总含量可达
3.40(±0.02)mg/g,重复试验表明该最佳工艺条件稳
定可行。此方法简单、快捷、准确,可为番石榴苷、
广寄生苷的进一步提取分离提供理论依据。
植物的物质代谢与环境条件息息相关,其品质
成分的季节性变化与自然条件中的光照、温度等因
素密切相关,由于采收时间的不同,植物中的有效成
分和活性存在着一定的差异,但目前未见对于番石
榴叶的研究报道。本试验以不同月份采收的番石榴
叶为原料,用最佳工艺提取番石榴叶中的番石榴苷、
广寄生苷,测定其含量,发现 7 月份番石榴叶中的番
石榴苷、广寄生苷含量最高。这是因为 7 月份是广东
茂名地区的夏季,光照强、温度高且雨量充足,有利
于番石榴叶中番石榴苷、广寄生苷的合成积累[15]。
因此,可将 7 月份作为番石榴叶的最佳采集月份。
体内外模型是人类研究糖尿病、评价降糖食品
功效的重要工具,主要的体内外模型有自发性糖尿
病动物模型、诱发性糖尿病动物模型、胰岛细胞模
型、3T3-L1 脂肪细胞模型、大鼠脂肪细胞模型和α-
葡萄糖苷酶抑制模型等[16]。上述体内外模型均具有
一定的优缺点,其中动物模型消耗样品多、周期长、
费用高;3T3-L1 脂肪细胞模型属于诱导性细胞模
型,诱导周期长,操作繁琐;α- 葡萄糖苷酶抑制模
型属于化学模型,相比于动物、细胞模型存在一定的
局限性;而大鼠脂肪细胞模型复制周期短、价格低
廉、易于重复。本试验采用大鼠脂肪细胞模型研究
番石榴叶提取物的降糖活性,结果表明,1.6 mg/mL
的 7 月份番石榴叶提取物促进大鼠脂肪细胞摄取葡
萄糖量达1.66(±0.23)mmol/L,比 8 U/mL 胰岛素具
有更好的效果。
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(责任编辑 储霞玲)