全 文 ：收稿日期:2016-01-29; 修订日期:2016-07-14
基金项目:国家自然科学基金(No． 31460081)
作者简介:赵 莉(1990-)，女(汉族)，陕西宝鸡人，新疆大学生命科学与
技术学院硕士研究生，主要从事生物化学研究工作．
* 通讯作者简介:苟 萍(1955-)，女(汉族)，甘肃临洮人，新疆大学生命
科学与技术学院教授，硕士学位，主要从事生物化学研究工作．
火绒草提取物对 α －葡萄糖苷酶和胰岛素的影响
赵 莉 ，杨金部，张 勇，苟 萍*
(新疆大学 生命科学与技术学院，新疆 乌鲁木齐 830046)
摘要:目的 通过测定火绒草提取物在体外和糖尿病小鼠体内对 ɑ －葡萄糖苷酶活力和胰岛素含量的影响，探讨火绒草
降血糖成分的作用机制。方法 以对硝基酚 α － D吡喃葡萄糖苷(pNPG)为底物，分光光度测定 ɑ －葡萄糖苷酶活力。酶
联免疫吸附法(ELISA)测定胰岛素含量。结果 火绒草的不同溶剂部位对 α －葡萄糖苷酶活性均有抑制作用;不同浓度
的乙醇洗脱物对 α －葡萄糖苷酶活性也具有较强的抑制作用，30%乙醇洗脱物抑制率最高，并能使血清胰岛素含量显著
增加。结论 30%乙醇洗脱物在体外和小鼠体内均能显著抑制 α －葡萄糖苷酶活性，而且能显著促进小鼠胰岛 β 细胞分
泌胰岛素。
关键词:火绒草; α －葡萄糖苷酶; 糖尿病; 活性抑制
DOI标识:doi:10． 3969 / j． issn． 1008-0805． 2016． 10． 012
中图分类号:Ｒ285． 5 文献标识码:A 文章编号:1008-0805(2016)10-2342-03
Influence of Extracts from Leontopodium leontopodioides on α － glucosidase and Insulin
ZHAO Li，YANG Jin-bu，ZHANG Yong，GOU Ping*
(Xinjiang University，Xinjiang University College of Life Science and Technology，Urumqi，Xinjiang，830046，
China)
Abstract:Objective In order to explore the mechanism of hypoglycemic constituents from Leontopodium，we determined effect
of Leontopodium extract on α － glucosidase and insulin levels in vitro and in vitro and diabetic mice． Methods The activity of al-
pha － glucosidase was investigated with the method of spectrophotometry in which pNPG was used as substrate． The content of in-
sulin was detected by ELISA． Ｒesults The results showed that the different solution of Leontopodium leontopodioides had inhibitory
activity and the ethyl acetate，n － butyl alcohol and water extracts had higher inhibitory rate，30% ethanol extract had the highest
inhibitory rate on enzyme activity． When compared with the model group，30% ethanol extract had the highest inhibitory rate on
rat intestinal alpha － glucosidase and could increase serum insulin． Conclusion 30% ethanol extract could remarkably inhibit ac-
tivity of alpha － glucosidase in vitro and vivo，and promote proliferation of islet beta cells．
Key words:Leontopodium leontopodioides; α － glucosidase; Diabetes; Inhibitory activity
火绒草 Leontopodium leontopodioides 是菊科 Asterceae 火绒草
属 Leontopodium Ｒ． Br的高山植物，野生资源极为丰富，是我国民
间常用中药材［1，2］。火绒草味苦、性凉，入心、肺二经。药理学研
究发现火绒草具有降低血糖［3］、清热凉血、止血利尿、抗炎镇痛、
镇咳降压［4 ～ 6］的作用。近年来，2 型糖尿病是仅次于肿瘤和心脑
血管疾病的常见病［7］，患病率在全球以爆发式速度增长，预测
2030 年全球 2 型糖尿病患病率将上升到 7． 7%［8］。目前临床上
广泛应用的治疗糖尿病的药物大多为化学合成药物，包括促胰岛
素分泌剂磺脲类、非磺脲类、二甲双胍类、α －糖苷酶抑制剂类、
噻唑烷二酮衍生物等，患者需要长期服用，而且存在不同程度的
依赖性和毒副作用［9，10］。中药降糖作用温和持久、副作用小，其
作用机制往往是多位点、多效应及多功能，中药治疗糖尿病已显
示出巨大的优越性。ɑ －葡萄糖苷酶抑制剂是可用于治疗 2 型糖
尿病的一类新型药物，广泛存在于植物果实、叶片和种子等组织
器官中。近 15 年来，国内外从中草药中寻找新的 ɑ －葡萄糖苷
酶抑制剂成为防治糖尿病研究热点。本文通过测定火绒草乙醇
提取物对 ɑ －葡萄糖苷酶和胰岛素的影响，探讨火绒草降血糖成
分的作用机制，为开发利用火绒草降血糖成分提供依据。
1 材料与仪器
1． 1 药材 火绒草采自新疆乌鲁木齐南山小渠子(海拔 1800m)，
经本院植物标本室实验师逯永满鉴定为火绒草 Leontopodium le-
ontopodioides。
1． 2 动物 健康清洁级雄鼠 ICＲ 小鼠，体重 25 ～ 28 g，由新疆医
科大学实验动物中心提供，合格证号 SCXK(新)2003 － 0001。
1． 3 试剂 石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇、柠檬酸、柠檬酸钠、
无水碳酸钠、对硝基苯 － α － D －葡萄糖苷(4 － Nitropheyl － α － D
－ glucopyranoside，pNPG，购于上海宝曼生物科技有限公司)均为
分析纯、α －葡萄糖苷酶(购于北京索莱宝科技有限公司)、小鼠
α葡萄糖苷酶(α － Glu)酶联免疫分析试剂盒(购于上海酶联生
物科技有限公司)。
1． 4 仪器 分析天平(精确至 0． 1mg，北京金科利达电子科技有
限公司)、旋蒸仪(上海亚荣生化仪器厂)、电热恒温水浴锅(巩义
市英峪予华仪器厂)、旋窝混匀器、真空冷冻干燥机(德国贺利氏
有限公司)、Benchmark 酶标仪(Bio － Ｒad 公司)、pH 计(上海富
众生物科技发展有限公司)。
2 方法
2． 1 火绒草不同部位的溶剂提取 称取火绒草全草粉末 1 kg，用
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70%乙醇回流提取 3 次，每次 2 h，过滤合并提取液，得到 70%乙
醇提取液，在旋蒸仪中浓缩，并冷冻干燥得到 70%乙醇提取物浸
膏，加 300 ml温水搅拌混悬，石油醚萃取 3 次，得到石油醚部位。
挥去石油醚，氯仿萃取 3 次，得到氯仿部位。挥去氯仿，乙酸乙酯
萃取 3 次，得到乙酸乙酯部位。挥去乙酸乙酯，正丁醇萃取 3 次，
得到正丁醇部位。最后水层萃取得到水相。将各部位提取液分
别放在旋蒸仪中减压蒸发，冷冻干燥，避光保存。
2． 2 火绒草不同浓度乙醇洗脱物的提取 称取干燥火绒草全草
500 g，粉碎，10 倍体积的 70%乙醇回流提取 3 次，每次 2 h，过滤
合并提取液，减压浓缩至小体积后冷冻干燥，得干燥浸膏(即为
70%乙醇提取物)。浸膏用温水混悬，氯仿萃取至无色，水相上 D
－101 大孔树脂柱，分别用 30%、60%和 95%乙醇洗脱，依次收集
洗脱液，减压浓缩，冷冻干燥成粉末，得到 30%、60%、95%乙醇
洗脱物，干燥处避光保存。
2． 3 血清胰岛素测定 选取 100 只 ICＲ 雄性小鼠，适应性喂养
5 d，禁食 12 h，随机选 10 只为空白对照组，腹腔注射 200 mg /kg
0． 1mol /L柠檬酸钠缓冲液，其余腹腔注射 200 mg /kg STZ(用
0． 1mol /L柠檬酸钠缓冲液配制)。喂养 7 d后，禁食 12 h，尾静脉
取血，血糖≥11． 1mmol /L的小鼠作为糖尿病模型。
阳性对照组 ig 300 mg /kg的盐酸二甲双胍，火绒草组 ig 300
mg /kg的 30%乙醇洗脱物，连续 14 d，禁食 12 h 后，眼眶取血，
3000r /min 20min吸取血清，按照酶联免疫分析试剂盒说明测定
胰岛素含量。即刻处死小鼠，解剖取出小肠。
2． 4 α －葡萄糖苷酶抑制活性的测定
2． 4． 1 柠檬酸缓冲液的配制 称取柠檬酸 2． 1014 g 于蒸馏水溶
解，定容至 100 ml，即为 A 液;称取柠檬酸钠 5． 8824 g 于蒸馏水
溶解，定容至 200 ml，即为 B液;混合得到 pH 5． 0 的柠檬酸缓冲
液。
2． 4． 2 碳酸钠终止液的配制 称取无水碳酸钠 1． 06 g 于蒸馏水
溶解，定容至 100 ml。
2． 4． 3 pNPG底物的配制 称取 0． 0754 g pNPG于柠檬酸缓冲液
溶解，定容至 100 ml。
2． 4． 4 α － 葡萄糖苷酶溶液的配制 称取 0． 0355 g α － 葡萄
糖苷酶于柠檬酸缓冲液溶解，定容至 100 ml。
2． 4． 5 待测样品及阳性对照配制 分别将火绒草乙醇洗脱物、不
同部位提取物及阿卡波糖配置成 5 mg /ml、2． 5 mg /ml、
1． 25 mg /ml不同浓度待测液。
2． 4． 6 α － 葡萄糖苷酶的摄取 将上述处死小鼠，解剖，取出小
肠，在预冷的生理盐水中漂洗干净，称取 1g，加入 10 mL 提取液，
冰浴匀浆，9000 r /min，4℃ 10 min，取上清，按照小鼠 α葡萄糖苷
酶(α － Glu)酶联免疫分析试剂盒提取小肠中 α －葡萄糖苷酶。
2． 4． 7 α － 葡萄糖苷酶抑制率的测定 测火绒草乙醇洗脱物与
不同部位在不同浓度下对 α －葡萄糖苷酶的抑制率:将待测物照
A空白、A样品、A背景加入 96 孔酶标板中，每组 3 个重复，50 ℃孵育
30 min，405 nm波长测得吸光度。
A空白体系:40 μl 缓冲液 + 40 μl α － 葡萄糖苷酶 + 20 μl
pNPG + 100 μl终止液
A样品体系:40 μl样品 /阿卡波糖 + 40 μl α －葡萄糖苷酶 + 20
μl pNPG + 100 μl终止液
A背景体系:40 μl样品 /阿卡波糖 + 40 μl α －葡萄糖苷酶(灭
活)+ 20 μl pNPG + 100 μl终止液
抑制率(%)= A空白 －(A样品 － A背景)/ A空白 × 100%
2． 5 统计学分析 数据通过 GraphPad Prism 5 统计作图软件进
行 t检验，P ＜ 0． 05 为有显著差异，P ＜ 0． 01 为有极显著性差异。
3 结果
3． 1 火绒草提取物体外对 α －葡萄糖苷酶活性的影响 火绒草
不同部位萃取物对 α －葡萄糖苷酶均有抑制作用(见图 1)。而
且随着浓度的增大，抑制率增加。与阳性对照相比，氯仿萃取物
对 α －葡萄糖苷酶的抑制率最低;正丁醇、乙酸乙酯和水相对 α
－葡萄糖苷酶的抑制率均较高，接近或优于阳性对照。火绒草中
抑制 α －葡萄糖苷酶活性的物质主要集中在中等极性或高极性
的溶剂中。
火绒草不同部位提取物与阳性对照比较，＊＊P ＜ 0． 01，* P ＜ 0． 05
图 1 火绒草不同部位对 α －葡萄糖苷酶的抑制率
根据上述试验结果，考虑到提取溶剂的经济、安全性等因素，
我们以不同浓度的乙醇提取了火绒草的降血糖成分(见“2． 2”的
方法提取)。火绒草不同浓度的乙醇洗脱物对 α －葡萄糖苷酶均
有抑制作用，见图 2。随着洗脱物浓度的增大，抑制率增加。
30%乙醇洗脱物对 α －葡萄糖苷酶的抑制较好，且优于阳性对
照。
火绒草不同浓度乙醇提取物与阳性对照比较，＊＊P ＜ 0． 01，* P ＜ 0． 05
图 2 火绒草不同浓度乙醇洗脱物对 α －葡萄糖苷酶的抑制率
3． 2 火绒草乙醇提取物对小鼠血清胰岛素的影响 胰岛素对机
体糖代谢具有重要的调节作用，可以促进组织细胞对葡萄糖的摄
取和利用，同时促进糖原合成，抑制糖异生，使血糖降低。胰岛素
含量的高低直接反映了胰岛细胞分泌胰岛素的功能。根据上述
结果，我们用火绒草 30%乙醇洗脱物对小鼠进行灌胃给药 14
天，测定小鼠血清胰岛素含量，见表 1。火绒草 30%乙醇洗脱物
处理后小鼠，胰岛素含量比模型组增加了 39． 4%，表明能显著改
善小鼠胰岛 β细胞分泌胰岛素。
表 1 小鼠血清中胰岛素的含量测定(珋x ± s) U·L －1
组别 胰岛素含量
空白 8． 60 ± 0． 21
模型 4． 48 ± 0． 27
盐酸二甲双胍 8． 11 ± 0． 27＊＊
火绒草 30%乙醇洗脱物 7． 39 ± 0． 28＊＊
给药组与模型组比较，＊＊P ＜ 0． 01
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3． 3 火绒草乙醇提取物对小鼠小肠 α －葡萄糖苷酶活性的影
响 通过测定小鼠小肠中 α －葡萄糖苷酶活力，发现模型组 α －
葡萄糖苷酶活力显著高于空白组，表明模型组葡萄糖分解加快，
导致小鼠糖尿病。火绒草 30%乙醇洗脱物处理后的小鼠 α －葡
萄糖苷酶活力受到显著抑制，酶活力比模型组下降了 41%，并且
优于阳性对照，见表 2。该结果与体外 α －葡萄糖苷酶筛选降血
糖成分的结果一致，表明火绒草 30%乙醇洗脱物具有显著的降
血糖作用。
表 2 小鼠中小肠 α －葡萄糖苷酶活力测定(珋x ± s)
U·L －1
组别 α －葡萄糖苷酶
空白 38． 76 ± 0． 63
模型 75． 93 ± 6． 36
盐酸二甲双胍 56． 43 ± 5． 81＊＊
火绒草 30%乙醇洗脱物 45． 01 ± 2． 16＊＊
给药组与模型组比较，＊＊P ＜ 0． 01
4 讨论
多项研究表明火绒草的水煎剂具有降低糖尿病小鼠的血糖
作用［11 ～ 13］，我们前期的试验也证实了火绒草乙醇提取物具有较
好降血糖作用［14］。黄芪、番石榴叶、银杏叶、青钱柳等提取物能
通过抑制小鼠 α －葡萄糖苷酶活力，降低血糖浓度［15 ～ 19］。我们
的体外试验证实火绒草的乙酸乙酯、正丁醇和水部位的成分对 α
－葡萄糖苷酶有抑制作用;不同浓度的乙醇洗脱物对 α －葡萄糖
苷酶也有抑制作用，其中 30%乙醇洗脱物抑制较好。在体外筛
选的基础上，通过测定 30%乙醇洗脱物给药处理的小鼠小肠 α －
葡萄糖苷酶活性，证实了 30%乙醇洗脱物显著抑制 α －葡萄糖苷
酶活力。这些结果均表明火绒草中存在天然抑制 α －葡萄糖苷
酶活力的物质。柳蕾等［20］研究表明火绒草中含有促进胰岛素分
泌的物质，我们的试验也证实火绒草 30%乙醇洗脱物能显著提
高小鼠分泌胰岛素。综上所述，火绒草中的降糖成分可能是通
过:(1)抑制肠道 α －葡萄糖苷酶催化多糖降解为单糖的分解速
度，降低血糖;(2)促进胰岛素分泌，加速葡萄糖的利用和抑制葡
萄糖的生成，降低血糖。
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