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神秘果提取物对糖尿病大鼠降血糖作用的研究



全 文 :神秘果提取物对糖尿病大鼠降血糖作用的研究
李彦1,魏秀岩1,卢禁2,路晓庆2,刘艳薇2,王金辉2
(沈阳药科大学 1.生命科学与生物制药学院;2.中药学院,辽宁 沈阳 110016)
摘要:目的 研究神秘果提取物(MFE)对链脲佐菌素(STZ)所致糖尿病大鼠血糖的影响。方法 采用一次
性腹腔注射(ip)STZ制备糖尿病大鼠模型,分别用 MFE 0. 10、0. 05、0. 025 g /kg 3 个剂量灌胃给药(ig)5
周,观察大鼠一般状态、体质量、血糖、糖化血红蛋白水平的变化。结果 连续服用 MFE可以改善糖尿病
大鼠的“三多”症状,有效改善其体质量减轻程度,明显降低血糖和糖化血红蛋白水平。结论 MFE对糖
尿病大鼠有降糖作用。
关键词:神秘果提取物;链脲佐菌素;糖尿病;血糖;大鼠
中图分类号:R285. 5 文献标识码:A doi:10. 3969 / j. issn. 1006-8783. 2011. 01. 018
文章编号:1006-8783(2011)01-0070-04
Study on the hypoglycemic effects of the extract of miracle fruit in diabetic rats
LI Yan1,WEI Xiu-yan1,LU Jin2,LU Xiao-qing2,LIU Yan-wei2,WANG Jin-hui2
(1. School of Life Science and Biopharmaceutics;2. College of Traditional Chinese Materia Medica,
Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang,Liaoning 110016,China)
Abstract:Objective To study the effects of the extract of miracle fruit (MFE) on blood glucose in
streptozotocin-induced type Ⅱ diabetic rats. Methods Diabetic rat models were established by bonus injection
of streptozotocin (STZ,55 mg /kg,ip) ,and were divided into different groups,which were further ig
administered for 5 weeks at the dose of MFE 0. 10、0. 05、0. 025 g /kg respectively. Then changes in the total
condition,body weight,fasting blood glucose,the level of glycosylated hemoglobin were observed and tested.
Results MFE could improve the total condition,effectively prevent body weight loss,significantly decrease
blood glucose and glycolsylated hemoglobin. Conclusion It is indicated that MFE have obvious hypoglycemic
action in STZ-induced type Ⅱ diabetic rats.
Key words:the extract of miracle fruit;streptozotocin;diabetes mellitus;blood glucose;rat
收稿日期:2010-11-01
基金项目:国家重大科技专项资助(2010ZX09401-304-104A)
作者简介:李彦(1981 -) ,女,硕士,实验员,Email:yueli_sy@ 163. com;通讯作者:魏秀岩(1975 -) ,女,博士,副教授,主要从事
药理学研究,Email:wei_xiuyan@ 163. com;王金辉(1972 -) ,男,博士,教授,博士生导师,主要从事中药药效作用物
质基础的研究与中药新药的研究与开发,Email:wjh. 1972@ yahoo. com. cn。
网络出版时间:2011-01-21 17:21 网络出版地址:http:/ /www. cnki. net /kcms /detail /44. 1413. R. 20110121. 1721. 024. htm
神秘果(Synsepalum Dulcificum Denill) ,又称梦
幻果、奇迹果(miracle fruit) ,因其果实食后可改变
人们的味觉而得名。在我国台湾省以及非洲等其他
热带地区(如西非) ,神秘果可用作食品、医药及化
妆品等行业的增甜剂、助食剂、食品色素、化妆品成
分等[1 - 2]。近年来,由于神秘果在台湾的大量种植,
对其提取物的研究也进一步深入,初步证明了神秘
果提取物(extract of miracle fruit,MFE)具有很强的
抗氧化能力,而且与黄酮类化合物具有相似的性质。
研究表明,神秘果素除了味觉改变功能外,还可改善
糖尿病动物对胰岛素的敏感性[3]。这一特性又增
加了这种神奇水果的神秘性,其营养保健作用日益
受到关注。
糖尿病是由于胰岛素分泌缺陷、胰岛素作用缺
陷或二者共同导致的以慢性高血糖为特征的一组代
谢性疾病,表现为糖、脂、蛋白代谢紊乱。目前我国
广东药学院学报
Journal of Guangdong Pharmaceutical College Feb. 2011,27(1)
糖尿病发病率高,西药仍是治疗糖尿病的主要药物。
由于化学药物的毒副作用和高昂的医疗费用,从天
然产物中筛选和发现降血糖活性成分已引起了国内
外医药工作者的广泛关注[4]。基于 MFE 的强抗氧
化特性,本实验通过链脲佐菌素(streptozotocin,STZ)
诱导雄性 Wistar 大鼠 2 型糖尿病模型来探讨 MFE
的降糖作用,为神秘果的开发利用提供实验依据。
1 材料与方法
1. 1 实验药物
MFE(沈阳药科大学天然药物化学实验室提
供) ;二甲双胍(Metformin,上海信谊药厂有限公司,
批号:091108)。
1. 2 实验动物
Wistar大鼠,体质量 180 ~ 220 g,雄性,由沈阳
药科大学实验动物中心提供,实验动物生产许可证
号:SCXK(军)2007-004。饲养于标准化动物房,适
应环境 1 周,自由摄食(标准颗粒饲料)饮水。
1. 3 主要试剂
STZ(Sigma 公司,批号:1000689983) ,血糖
(FBG /GLU)诊断试剂盒(北京北化康泰临床试剂有
限公司) ,糖化血红蛋白(GHb)测定试剂盒(南京建
成生物工程研究所、南京建成科技有限公司) ,其他
试剂均为分析纯。
1. 4 仪器
Synergy HT型多功能酶标仪(BioTek 基因有限
公司) ;HC-3018R 型高速冷冻离心机(科大创新股
份有限公司中佳分公司)。
1. 5 方法
1. 5. 1 糖尿病大鼠模型的制备[5] 取 Wistar 大鼠
90 只,随机挑选 10 只作为正常组(即空白对照组) ,
其他大鼠禁食不禁水 12 h 后,快速腹腔注射(ip)
STZ的柠檬酸缓冲液 55 mg /kg(pH = 4. 2 ~ 4. 5)。
注射 5 d后取血测空腹血糖(FBG) ,按照 2 型糖尿
病的诊断标准,留取 FBG > 11. 1 mmol /L (200 mg /
dL)的大鼠确定为模型成功,用于随后的试验中。
1. 5. 2 MFE 对 STZ 致糖尿病大鼠体质量、血糖的
影响 将糖尿病大鼠按照血糖值分布(同时兼顾体
质量大小)分成 5 组,即模型组、阳性药组(二甲双
胍 0. 13 g /kg)、MFE 给药组(MFE-H 0. 10 g /kg,
MFE-M 0. 05 g /kg,MFE-L 0. 025 g /kg) ,每组各 10
只。各给药组灌胃给药(ig)相应药物,每天 1 次,
共 35 d;空白组及模型组每天给予相同容积的溶媒。
实验期间注意观察动物的状态,每 10 d 测定饮水
量、饮食量、体质量及 FBG。
1. 5. 3 MFE对 STZ致糖尿病大鼠 GHb水平的影响
实验前将全部大鼠禁食不禁水 12 h,ip 10%(φ)
水合氯醛(400 mg /kg)麻醉,腹主动脉采血,测定
GHb含量,测定方法按照试剂盒说明书进行(以 A
值表示 GHb含量)。
1. 6 统计学处理
采用 SPSS 16. 0 统计软件包进行分析。数据用
(珋x ± s)表示,正态分布采用 One-Way ANOVA 评价
整体性差异,方差齐性用 LSD t-test分析方法进行组
间比较,方差不齐用 Dunnett’s T3 分析方法进行组
间比较,P < 0. 05 为差异有统计学意义。
2 结果
2. 1 MFE对糖尿病大鼠整体状态的影响
注射 STZ 诱导糖尿病后,大鼠逐渐出现多饮、
多食、多尿等典型的糖尿病表现。模型组大鼠的毛
色呈黄色、无光泽、精神萎靡、少活动、背呈弓形;而
各给药组的大鼠毛色较白、精神状态基本正常、较活
泼。与模型组比较,各 MFE 给药组大鼠的饮食量、
饮水量和尿量有减少,但差异无统计学意义(数据
未列出)。提示 MFE对糖尿病大鼠的身体状态有一
定的调节作用。
2. 2 MFE对糖尿病大鼠体质量的影响
本实验中动物分组的原则是同时兼顾血糖和体
质量的大小,所以使得分组后各组动物的体质量稍
有差别,但并无统计学意义。实验期间,正常组大鼠
的体质量有缓慢上升的趋势,所有经 STZ 造模形成
糖尿病的大鼠体质量均有不同程度的降低,其中模
型组大鼠的体质量下降最多,与正常组比较差异有
统计学意义(P < 0. 01) ;各给药组相对于模型组大
鼠体质量下降程度有所减轻,其中 MFE-L 剂量组
(0. 025 g /kg)在第 11 天和第 31 天表现出显著性影
响(P < 0. 05) ,说明 MFE可缓解糖尿病大鼠体质量
减轻的程度。结果见表 1。
2. 3 MFE对糖尿病大鼠 FBG的影响
与模型组比较,MFE-H 0. 10 g /kg 剂量组在第
15、25、35 天均表现出显著的降血糖作用(P < 0. 05
或 P < 0. 01) ,同时 MFE-M 0. 05 g /kg 剂量组在第
25、35 天也表现出有效的降糖作用(P < 0. 01) ,
MFE-L 0. 025 g /kg剂量组也有一定的降糖作用,但
影响不显著。结果见表 2。
17第 1 期 李彦,等.神秘果提取物对糖尿病大鼠的降血糖作用研究
表 1 MFE对糖尿病大鼠体质量的影响
Table 1 Effects of MFE on the body weight in diabetic rats (珋x ± s,n = 10)
组别
剂量 /
(g·kg -1)
体质量 m /g
第 1 天 第 11 天 第 21 天 第 31 天
正常对照组 - 232. 80 ± 11. 19 273. 20 ± 13. 77 336. 80 ± 17. 13 347. 00 ± 19. 64
模型组 - 242. 90 ± 6. 86 231. 40 ± 9. 08## 214. 20 ± 9. 10## 207. 40 ± 10. 71##
盐酸二甲双胍组 0. 13 247. 90 ± 3. 14 260. 10 ± 5. 09* 222. 50 ± 3. 21 234. 90 ± 5. 77
MFE-H组 0. 10 237. 40 ± 14. 14 238. 90 ± 13. 03 217. 00 ± 8. 76 227. 00 ± 14. 03
MFE-M组 0. 05 242. 20 ± 5. 51 242. 50 ± 3. 95 226. 50 ± 6. 43 241. 10 ± 8. 71
MFE-L组 0. 025 248. 10 ± 8. 80 259. 80 ± 5. 06* 233. 70 ± 8. 15 249. 30 ± 9. 66*
与正常对照组比较:##P < 0. 01;与模型组比较:* P < 0. 05
表 2 MFE对糖尿病大鼠 FBG的影响
Table 2 Effects of MFE on the FBG in diabetic rats (珋x ± s,n = 10)
组别
剂量 /
(g·kg -1)
FBG c /(mmol·L -1)
第 5 天 第 15 天 第 25 天 第 35 天
正常对照组 - 1. 95 ± 0. 13 2. 17 ± 0. 12 2. 89 ± 0. 21 3. 20 ± 0. 37
模型组 - 16. 36 ± 0. 71## 14. 35 ± 1. 92## 16. 39 ± 0. 72## 20. 16 ± 1. 18##
盐酸二甲双胍组 0. 13 17. 20 ± 1. 13## 10. 63 ± 0. 47* 5. 36 ± 0. 91** 12. 84 ± 1. 72**
MFE-H组 0. 10 16. 57 ± 0. 47## 10. 87 ± 0. 32* 7. 31 ± 1. 26** 14. 56 ± 1. 57**
MFE-M组 0. 05 16. 36 ± 0. 61## 12. 17 ± 1. 42 10. 08 ± 0. 73** 13. 52 ± 1. 76**
MFE-L组 0. 025 16. 72 ± 1. 11## 11. 85 ± 1. 07 11. 65 ± 1. 26 15. 22 ± 1. 66
与正常对照组比较:##P < 0. 01;与模型组比较:* P < 0. 05,** P < 0. 01
2. 4 MFE对糖尿病大鼠 GHb含量的影响
与正常对照组比较,模型组大鼠的 GHb 含量显
著增加,MFE各剂量组均可以减少糖尿病大鼠 GHb
的含量,其中 MFE 0. 10、0. 05 g /kg 2 个剂量组对此
指标有显著性影响(P <0. 05或 P <0. 01)。见表 3。
表 3 MFE对糖尿病大鼠 GHb的影响
Table 3 Effects of MFE on the GHb level in diabetic rats
(珋x ± s,n = 10)
组别
剂量 /
(g·kg -1)
A值
正常对照组 - 18. 35 ± 1. 68
模型组 - 41. 51 ± 6. 15##
盐酸二甲双胍组 0. 13 24. 26 ± 0. 96**
MFE-H组 0. 10 25. 44 ± 1. 92**
MFE-M组 0. 05 31. 88 ± 2. 30*
MFE-L组 0. 025 34. 96 ± 2. 14
与正常对照组比较:## P < 0. 01;与模型组比较:* P <
0. 05,**P < 0. 01
3 讨论
链脲佐菌素对胰岛 β 细胞有选择性破坏作用,
能诱发产生持续性的高血糖,造成糖尿病模型,并伴
有多饮、多食、多尿和消瘦的症状。因其对组织毒性
小,动物存活率高,成为目前国内外使用较多的制备
糖尿病动物模型的方法之一。实验表明,MFE 对糖
尿病大鼠的“三多”症状有一定改善作用,同时对模
型大鼠体质量的减轻也有一定的延缓作用。
FBG是糖尿病监测的常规指标,代表胰岛 β 细
胞基础胰岛素分泌能力和药物的远程疗效。因此,
定时测定空腹血糖可以帮助了解药物对血糖的控制
情况。然而单测血糖值不能够完全说明之前一段时
间内的病情的概况。GHb 指的是红细胞的血红蛋
白与血中葡萄糖相结合,也就是血红蛋白中糖基化
部分,其水平的升高与糖尿病大血管及微血管并发
症的出现有密切关系。GHb 水平的测定已成为公
认的评价长期血糖控制水平的检测手段[6 - 7]。根据
白蛋白的半衰期(2 周)和红细胞的寿命(2 ~ 3 月) ,
GHb含量可反映近 1 ~ 3 月的血糖水平,其含量测
定不受血糖暂时波动的影响。从实验可以看出,
MFE能减小血糖的波动,稳定地发挥降低血糖的作
用,对防止各种慢性并发症的发生和发展有一定的
意义[8]。
27 广东药学院学报 第 27 卷
2 型 糖 尿 病 主 要 为 胰 岛 素 抵 抗 (insulin
resisitance,IR)引起机体胰岛素敏感性降低导致高
血糖。研究报道,IR 的产生涉及氧化应激途
径[9 - 11]。神秘果是一种富含维生素 C 的高碱性的
保健水果,其中维生素 C含量达到 40. 38 mg /100 g。
神秘果提取物对 DPPH·自由基具有极强的清除
力,对亚油酸氧化产生的过氧化物的清除作用强于
0. 01 mg /mL的 2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)[12],说
明神秘果提取物具有很强的抗氧化性能,但还缺乏
全面系统的研究。
本研究表明,MFE 能够稳定地降低 STZ 所致 2
型糖尿病模型动物的血糖水平,改善身体状况,这可
能与其抗氧化性能有关。但 MFE 对胰岛素释放是
否有影响以及其降血糖作用的分子机制有待于进一
步研究。
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(责任编辑:幸建华
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)
美国 FDA批准 Natroba用于治疗头虱感染
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肤、眼睛发红或者不适。4 岁以下儿童的安全性数据未曾进行研究证实,但特别重要的是 Natroba 不能用于
婴儿,因为其含有苯甲醇成分。
(来源:美国 FDA政府公告 2011-01-18 夏训明编译)
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