全 文 :·研究原著· 文章编号:1000-2790(2003)19-1815-03
甜荞麦叶总黄酮降糖 、降脂作用及机制
刘淑梅 ,韩淑英 ,崔国金 ,朱丽莎 ,吕 华 (华北煤炭医学院药理教研室 ,河北 唐山 063000)
收稿日期:2003-01-09; 修回日期:2003-03-15
基金项目:唐山市科委基金资助(02146013A-16)
通讯作者:韩淑英.Email.shuyinghan@ncmc.edu.cn
作者简介:刘淑梅(1968-)女 ,(汉族),河北省唐山市人.实验师.Tel.
(0315)3725870
Effects and mechanism of total flavones
of buckwheat leaf in lowering serum
glucose and lipid
LIU Shu-Mei , HAN S hu-Y ing , CUI Guo-J in , ZHU Li-Sha ,
L Hua
Department o f Pharmacology , North China Coal Medical Col-
lege , Tangshan 063000 , China
【Abstract】AIM:To study the effects and mechanism of total
flavones of buckwheat leaf(TFBL)in lowering serum glucose ,
lipid and anti-lipid peroxidation in diabetic and hyperlipidemia
rats.METHODS:The diabetic and hyperlipid model of rats
were establ ished by streptozotocinand high lipid feed.The lev-
els of serum glucose, TC, TG, insul in, MDA, SOD and insulin
receptor of l iver were detected after TFBL was administered o-
rally with the dose of 0.2 , 0.4 and 0.8 g·kg-1 for 12 wk.RE-
SULTS:TFBL obviously decreased the serum glucose , TG and
LDL-c(P <0.01), increased HDL-c (P <0.01), enhanced
both the insulin sensitivity index and the combination of insulin
with receptor, and improved the glucose tolerance.TFBL also
obviously lowered the content of MDA (P <0.01) and im-
proved the SOD activity in blood.CONCLUSION:TFBL has
the effects of reducing serum glucose, l ipid , MDA , anti-lipid
peroxidation and increasing the insulin receptor quantity and/ or
sensitivity.
【Keywords】total flavones of buckwheat leaf;diabetic;hyper-
lipidemia;serum glucose;serum lipid;lipid per-
oxides
【摘 要】目的:研究荞麦叶总黄酮(TFBL)对实验性糖尿病
高脂血症大鼠的降血糖 、血脂作用及其机制.方法:用链脲佐
菌素和高脂饲料诱发大鼠糖尿病和高脂血症 , 以 TFBL 口服
治疗 12 w k , 剂量分别为0.2 , 0.4 和0.8 g·kg-1.实验结束时
检测空腹血糖(FBG)、糖耐量(OGT T), TC , TG , LDL-C ,
HDL-C , 胰岛素(INS)、血清和肝组织脂质过氧化产物丙二醛
(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)及肝细胞膜胰岛素受体结合
力.结果:TFBL 能降低血中 FBG , TG , LDL-C(P<0.01),
升高 HDL-C(P <0.01), 改善 OGTT , 增加胰岛素敏感指数
(ISI)和胰岛素与受体的结合力 ,存在剂量依赖性.同时 TF-
BL能降低血清和肝组织中 MDA 含量(P <0.01), 增加血清
SOD活力.结论:TFBL 具有良好的降血糖 、调血脂 、增加胰
岛素与受体结合力和敏感性及抗脂质过氧化作用.
【关键词】荞麦叶总黄酮;糖尿病;高脂血症;血糖;血脂;脂
质过氧化
【中图号】R961;R282.71 【文献标识码】A
0 引言
糖尿病(DM)高脂血症的发病率呈逐年上升趋
势并严重危害人类健康.因此 ,研究和开发防治 DM
及并发症的药物越来越受到人们重视 ,特别是从中草
药中寻找有效防治糖尿病高脂血症及并发症的药物
倍受人们关注.荞麦为蓼科本草植物 , 其全草含较
高的黄酮类化合物.流行病学研究表明荞麦产区人
群血糖 、血脂水平低于非荞麦产区.国外学者研究发
现荞麦种子提取物具有降糖 、降脂 、抗氧化及抑制血
小板聚集等活性[ 1 ,2] .荞麦叶总黄酮(total flavones of
buchwheat leaf , TFBL)主要含有芦丁 、槲皮素 ,但荞
麦叶总黄酮和纯度明显高于种子.目前对荞麦种子
研究报道较多 ,对荞麦叶研究鲜有报道 ,而用荞麦叶
总黄酮研究降糖 、降血脂作用机制目前未见.我们前
期研究了荞麦种子总黄酮具有降糖 、降脂 、抗氧化等
活性[ 3] .在前期工作基础上 ,用 TBFL 观察了对实验
性糖尿病高脂血症大鼠的治疗作用 ,探讨其降血糖和
调血脂的可能机制.
1 材料和方法
1.1 材料 ①动物:SD大鼠 ,体质量(220±20)g ,
雌雄各半(北京中国医学科学院实验动物研究所提
供),合格证号为 SCXK11-00-0006.②药品与试剂:
荞麦叶为甜荞麦种子收割后自然干燥的叶(来自内蒙
古库伦旗),用 10倍量的 700 mL·L-1乙醇回流提取
3次 ,合并提取液 ,用旋转蒸发器回收乙醇并浓缩原
液量的 1/2 ,提取液趁热过滤去除不容性沉淀 ,加分
离剂冷却析出淡黄色结晶 ,离心 ,沉淀物经 70℃烤干
即为 TFBL(经中国科学院药物研究所鉴定为黄酮
1815第四军医大学学报(J Fourth M il Med Univ)2003;24(19)
类 ,总黄酮含量为 98 g·L-1).链脲佐菌素 、四乙氧基
丙烷和硫代巴比妥酸(Sigma 公司),格列苯脲(HB-
419 ,苏州长征制药厂),胆固醇(进口 ,广州化学试剂
分公司分装),胆酸钠(进口 ,上海化学试剂站分装),
血糖和血脂试剂(宝灵曼公司), SOD和 MDA 试剂
(南京建成生物研究所).胰岛素放免试剂盒和同位
素标记胰岛素(为北京北方生物技术研究所提供),其
他试剂为国产分析纯.③仪器:FT630G型微机多探
头放免仪(北京核仪器厂), TGL-16型冷冻低温离心
机(上海安亭科学仪器厂),日立 7150 全自动生化分
析仪(日本),722型分光光度仪(北京).日立 850荧
光分光光度仪(日本).
1.2 方法
1.2.1 大鼠糖尿病高脂血症模型[ 4] 大鼠 60只 ,按
体质量随机分 6组 ,每组 10只.①组为正常对照组:
喂基础饲料.②~ ⑥组为糖尿病高脂模型组 ,方法为
大鼠均禁食 16 h ,腹腔注射链脲佐菌素 50 mg·kg-1 ,
1 wk后以同样方法再注射 1次 ,同时喂高脂饲料(组
成质量分数:81%基础饲料 , 2%胆固醇 , 10%猪油 ,
5%蛋黄 , 0.5%胆酸钠 , 0.1%丙硫氧嘧啶 , 2%氯化
钠), ②组为实验对照组.③~ ⑤为 TFBL 治疗组
(Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ),分别灌胃 0.2 , 0.4和 0.8 g·kg-1.⑥
为阳性对照药 HB-419 组 ,给药量为灌胃 0.001 g·
kg-1.①和②组同时灌胃等容积常用水 ,上述各组均
每日给药 1次 ,连续 12 wk.
1.2.2 检测指标 末次给药后禁食 12 h ,取尾静脉
血测空腹血糖(葡萄糖氧化酶法).用口服葡萄糖测
OGTT:灌胃葡萄糖 1.5 g·kg-1后 ,0 , 30 , 60和 120
min各尾静脉取血测血糖值 ,以 OGTT(曲线下面积)
表示(灌胃葡萄糖后血糖-时间曲线下面积).再 6 h
后乙醚麻醉 ,颈动脉取血 ,分离血清.按试剂盒要求
测定 TC ,TG ,HDL-C ,LDL-C , INS ,MDA 和SOD.按
公式AI=(TC-HDL-C)/HDL -C计算动脉粥样硬
化指数(AI)[ 3] ,以-Ln(INS.GBF)表示 INS 敏感指数
(ISI).取血后迅速取肝脏 ,以四乙氧基丙烷为标准 ,
按参考文献[ 3]测定 MDA 和 SOD.用放免法按文献
[ 5]方法测定肝细胞膜胰岛素受体 ,以 Bq 值表示胰
岛素与膜受体的结合力.
统计学处理:用计算机 Instat 软件进行 t 检验 ,
结果以 x ±s 表示.
2 结果
2.1 TFBL对糖尿病高脂血症大鼠血糖和胰岛素的
影响 实验对照组血糖和胰岛素明显高于正常对照
组(P<0.01 , Tab 1),说明已形成糖尿病 ,类似 Ⅱ型
糖尿病.TFBL 具有剂量依赖性地降低血糖 ,具有剂
量依赖性 ,高剂量组与阳性对照药 HB-419 相近.
TFBL对胰岛素有降低趋势 ,虽无统计学差异 ,但能
明显增加 ISI及 INS与细胞膜胰岛素受体结合力 ,与
正常对照组接近.
表 1 荞麦叶总黄酮对糖尿病大鼠空腹血糖 、胰岛素和 INS-R
的影响
Tab 1 Effect of TFBL on FBG , INS and INS-R in diabetics
ra ts (n =10 , x±s)
Group
Dose(g·
kg -1·d-1)
FBG
(mmol·L-1)
INS
(μmol·L-1)
INS-R(Bq
·μg -1) ISI
Normal
control
5.8±2.2 10.1±2.1 5.4±0.7 -4.2±0.4
Test
control
11.2±2.8b 13.5±1.2a 4.5±0.6 -5.0±0.4a
TFBL Ⅰ 0.2 9.7±3.0 12.8±2.6 4.7±0.6 -4.7±0.3
Ⅱ 0.4 8.2±2.1c 12.4±2.0 5.0±0.5 -4.5±0.3c
Ⅲ 0.8 7.5±2.6d 12.8±3.1 5.2±0.5c -4.5±0.2c
HB-419 0.001 6.8±2.8d 11.9±1.8 5.3±0.6c -4.4±0.3c
aP<0.05 , bP<0.01 vs normal cont rol;cP<0.05 , dP <0.01 vs test
cont rol.TFBL:t otal flavones of buchw heat leaf;FBG:fasting blood glu-
cose;INS:insulin;ISN-R:insulin receptor;INI:insulin sensi tivity in-
des.
2.2 TFBL对糖尿病高脂血症大鼠 OGTT的影响
实验组 OGTT 各点血糖值均较正常对照组高 , 而
TFBL各治疗组各点血糖值较实验对照组明显降低 ,
OGT T 面积减小(P <0.01),随着剂量的增加 OGTT
改善更明显(Tab 2).
表 2 荞麦叶总黄酮对糖尿病大鼠耐糖量的影响
Tab 2 I nfluece TFBL on OGTT in diabetic rats
(n =10 , x±s)
G roup
Blood g lucose(mmo l·L-1)
0 min 30 min 60 min 120 min
OG TT area
(mmo l·L-1
·h-1)
Normal
control
5.8±1.5 9.0±2.0 8.2±2.6 6.1±1.9 30.8±2.8
Test
control
11.2±2.8b 15.9±2.1b 15.7±3.2b 13.9±3.0b 56.3±3.3b
TFBL Ⅰ 9.7±3.0c 13.2±3.7d 12.7±3.3d 11.3±3.1d 46.2±3.4d
Ⅱ 8.2±2.1d 12.6±2.9d 11.3±2.6d 9.3±2.7d 42.9±2.7d
Ⅲ 7.5±2.6d 11.9±2.8d 11.0±3.1d 8.4±3.1d 39.8±3.2d
HB-419 6.8±2.8d 9.7±3.5d 8.7±3.5d 7.9±2.9d 36.8±3.7d
bP<0.01 vs normal cont rol;cP < 0.05 , dP< 0.01 vs test cont rol.
OG TT:oral glucose tolerance test;TFBL:Same as Tab 1.
2.3 FBFL对糖尿病高脂血症大鼠血脂的影响 各
剂量 TFBL 均能明显抑制糖尿病高脂血症大鼠血清
脂蛋白的失调 ,降低 TG , LDL-C 和 AI ,特别是降低
LDL-C更明显(P<0.01),同时能升高 HDL-C , 但对
1816 第四军医大学学报(J Four th M il Med Univ)2003;24(19)
TC的影响不明显(Tab 3).
表 3 荞麦叶总黄酮对糖尿病大鼠血脂的影响
Tab 3 Effect of TFBL on blood lipid in diabetic rats
(n =10 , x±s)
Group
TC/
mmol·L-1
TG/
mmol·L -1
LDL/
mmol·L -1
HDL/
mmol·L -1 AI
Normal
cont rol
1.3±0.3 0.5±0.2 0.5±0.2 1.0±0.2 0.4±0.2
T est
cont rol
3.8±1.1b 0.7±0.2a 2.5±0.2b 0.9±0.2 3.4±0.5b
TFBL Ⅰ 3.4±1.3 0.6±0.3 2.1±0.2d 0.9±0.2 2.8±0.5d
Ⅱ 3.3±1.3 0.5±0.1c 1.8±0.3d 1.4±0.2d 1.4±0.5d
Ⅲ 3.3±1.4 0.4±0.3c 1.7±0.3d 1.4±0.2d 1.5±0.5d
HB-419 3.6±1.3 0.7±0.3 2.3±0.4 0.9±0.3 0.9±0.3
aP<0.05 , bP<0.01 vs normal control;cP<0.05 , dP<0.01 vs test
cont ro.TC:total cholesterol;TG:t riacyl glycerol;LDL:low density
lipo;HDL:high density lipo;AI:atherogenic index.
2.4 TFBL对糖尿病高脂血症大鼠 MDA和 SOD的
影响 TFBL 能明显降血清和肝组织中 MDA 含量 ,
特别对血清 MDA降低作用更明显(P <0.01).中 、
高剂量 TFBL 能明显升高(P <0.01)血清中 SOD活
性 ,而对肝组织 SOD活性有升高倾向 ,但无统计学意
义(Tab 4).
表 4 荞麦叶总黄酮对糖尿病大鼠 MDA和 SOD 的影响
Tab 4 Effect of TFBL on M DA and SOD in diabetic ra ts
(n =10 , x±s)
Group
MDA
Blood/
μmol·L-1
Liver/
μmol·kg -1
SOD
Blood/
nkat·L -1
Liver/
nkat·kg -1
Normal
control
5.2±0.6 7.8±2.4 1.5±3.6 3.2±0.2
Test
control
6.6±0.9b 10.9±1.6b 1.0±0.0 3.2±0.2
TFBL Ⅰ 5.1±0.9d 9.8±2.5 1.2±0.3 2.9±0.2
Ⅱ 4.8±0.8d 8.4±2.5c 1.3±0.3c 3.3±0.2
Ⅲ 4.7±0.8d 8.1±1.9c 1.4±0.3c 3.3±0.2
HB-419 5.7±0.8 9.6±1.5 1.1±0.2 3.0±0.2
bP<0.01 vs normal cont rol;cP<0.05 , dP<0.01 vs t est cont rol.T F-
BL:S ame as Tab 1.
3 讨论
研究表明 ,糖尿病患者特别是 Ⅱ型糖尿病大多数
同时伴有血脂升高 ,而高血糖 、高血脂与心脑血管危
险性紧密相关 ,因此 ,严格控制血糖的升高 、调控血脂
代谢紊乱极为重要.本实验用小剂量链脲佐菌素和
高脂饲料造成血糖 、血脂和血清胰岛素明显升高 ,胰
岛素受体结合力明显降低 ,表明该模型具有胰岛素抵
抗.而用不同剂量 TFBL 治疗后大鼠血糖 、血脂水平
有不同程度的降低 ,明显改善糖耐量 ,并有剂量依赖
性 ,而对血清胰岛素影响不大.进一步研究发现 TF-
BL 能使胰岛素受体结合力和 ISI 明显升高 ,说明
TFBL降血糖机制是通过增加胰岛素受体数量或
(和)提高胰岛素与受体结合的敏感性 ,促进组织摄取
葡萄糖等受体后效应而产生降糖作用的.TFBL 对
血脂的影响表现在降低 TG , LDL 和 AI , 同时升高
HDL ,特别是降低 TG和 LDL 更显著 ,表明 TFBL 具
有较强的调节血脂代谢的作用.近年来研究表明 ,糖
尿病动物模型及临床糖尿病患者均存在着自由基代
谢紊乱 、MDA升高 、SOD降低.本研究中糖尿病高脂
血症大鼠也存在血清和肝组织中 MDA 含量明显升
高 ,血清SOD活性明显降低.TFBL 不仅显著减少血
清和肝组织 MDA 含量 ,也显著提高血清 SOD活性 ,
对肝组织 SOD活性无明显影响.黄酮类化合物广泛
存在自然植物中 ,有多种生物活性[ 6] ,近年来国内外
学者对其颇为重视.荞麦叶含多种黄酮类物质 ,主要
有芸香甙(芦丁)、槲皮素等.TFBL 改善了自由基代
谢 ,减少了组织和血中自由基对脂蛋白的不饱和脂肪
酸残基的攻击 ,减轻了脂质过氧化程度 ,因而降低了
自由基在糖尿病高脂血症的发生发展过程中所起的
破坏作用 ,这可能是芦丁和槲皮素发挥了重要作用.
比较荞麦种子总黄酮研究结果发现 ,荞麦叶黄酮
含量远远超过种子含量 ,而且荞麦叶资源丰富 ,值得
开发利用.
【参考文献】
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编辑 何扬举
1817第四军医大学学报(J Fourth M il Med Univ)2003;24(19)