周才瓊，游巧寧

(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715)

卡亞葉總黃酮提取物對四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病大鼠降血糖作用

周才瓊，游巧寧

(重慶市特色食品工程技術(shù)研究中心，西南大學(xué)食品科學(xué)學(xué)院，重慶 400715)

目的：研究卡亞葉總黃酮提取物降血糖作用。方法：將44只大鼠隨機分成正常對照組(普通飼料)、模型組(ALX)、高、低劑量組(ALX+卡亞葉總黃酮提取物劑量分別為0.21、0.14g/kg)和藥物治療對照組(ALX+鹽酸二甲雙胍)，分籠喂養(yǎng)28d，測定實驗中大鼠血清的空腹血糖(FPG)、耐糖量(OGTT)、糖化血清蛋白(GSP)、谷丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)、尿素氮(BUN)、總膽固醇(TC)、血清甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)的水平。結(jié)果：卡亞葉總黃酮提取物可明顯降低ALX大鼠血清FPG、OGTT、GSP、ALT、AST、BUN、TG和LDL-C(P＜0.05)，升高HDL-C含量(P＜0.05)，可明顯增加ALX大鼠體質(zhì)量(P＜0.05)。結(jié)論：卡亞葉總黃酮提取物可有效改善糖尿病大鼠體質(zhì)量減輕狀況，對ALX大鼠有輔助降血糖作用。

新食品資源；卡亞葉；總黃酮；降血糖作用

卡亞(Cnidoscolus spp.)又稱木菠菜，屬大戟科(Euphorbiaceae)植物，是瑪雅印第安人“理想的食物和醫(yī)藥”。據(jù)墨西哥天然營養(yǎng)研究所報道，卡亞可改進(jìn)血液循環(huán)、助消化、改進(jìn)視力、血管、痔瘡、消炎、降膽固醇、減肥、止咳、骨骼增鈣、預(yù)防貧血、增強記憶、健腦、治療關(guān)節(jié)炎、糖尿病和腎病等[1-3]。有報道卡亞沸水提取物可有效降低糖尿病家兔血糖水平，可能對非胰島素依賴型糖尿病有輔助治療作用[3]。有研究報道卡亞含有黃酮苷類、皂苷類、三萜類、單寧、生物堿及生氰糖苷等生物活性成分或抗?fàn)I養(yǎng)因子，黃酮苷類有山奈酚糖苷和槲皮苷等[4-6]。另有大量黃酮類輔助調(diào)節(jié)血糖作用的報道[7]。本實驗采用引種栽培的卡亞為原料，研究卡亞葉總黃酮提取物對四氧嘧啶(ALX)糖尿病大鼠的降血糖作用，為新食品資源——卡亞作為保健(功能)食品原料的進(jìn)一步開發(fā)利用提供基礎(chǔ)研究數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

槲皮素、山奈酚、楊梅素對照品 中國藥品生物制品檢定所；鹽酸二甲雙胍 深圳中聯(lián)制藥有限公司；糖化血清蛋白測定試劑盒、谷丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(ALT)測定試劑盒、天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(AST)測定試劑盒、尿素氮(BUN)測定試劑盒 上?？菩郎锛夹g(shù)研究所；四氧嘧啶(alloxan，ALX)、血清葡萄糖測定試劑盒 美國Sigma公司；總膽固醇(TC)測定試劑盒、血清甘油三酯(TG)測定試劑盒、血清低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)測定試劑盒、血清高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)測定試劑盒 上海北海生物技術(shù)工程有限公司。

TU-1900雙光束紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責(zé)任公司；GL-20G-Ⅱ臺式冷凍離心機 鄭州中譜儀器設(shè)備有限公司；TMS-1024全自動生化分析儀日本美生公司；微型漩渦混合器 上海青浦滬西儀器廠。

1.2 實驗動物

成年SD大鼠(合格證號：SCXK(渝)20020003)，清潔級，雌雄各半，體質(zhì)量(200±20)g，重慶滕鑫生物公司提供。大鼠分籠飼養(yǎng)，室溫25～28℃，每周稱量一次體質(zhì)量并記錄進(jìn)食量。實驗期為4周。喂普通鼠飼料，自由飲水。

1.3 方法

1.3.1 卡亞葉總黃酮的提取

采用引種至重慶北碚西南大學(xué)農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)實驗室實驗基地栽培的卡亞(常規(guī)管理，每年5～11月均可收獲)，50℃鼓風(fēng)烘干。取過40目篩卡亞葉粉按1:10(m/V)加入70%乙醇溶液50℃回流提取2h，共兩次，合并濾液，減壓濃縮得醇提物浸膏，浸膏按1:10(m/V)加入80℃熱水浸提3次，趁熱過濾，水液按1:1加入石油醚萃取3次，得到母液與醚層，母液按1:1(V/V)加入乙酸乙酯萃取3次，收集乙酸乙酯層，減壓濃縮至膏狀，得卡亞葉總黃酮提取物粗品(Chaya leafs total flavonoids extract，CLTFE)。臨用前用0.2g/100mL的羧甲基纖維素鈉配成含卡亞總黃酮的混懸液。

1.3.2 糖尿病大鼠的造模處理[8]

SD大鼠適應(yīng)性喂養(yǎng)7d后，禁食(12h)不禁水，腹腔注射ALX(150mg/kg，臨用前用生理鹽水配成7.5g/100mL的注射液)。注射后第3天測空腹血糖，空腹血糖值大于11.1mmol/L者納入糖尿病模型。正常對照組腹腔注射等量0.9g/100mL生理鹽水。

1.3.3 實驗動物分組

糖尿病模型大鼠按隨機數(shù)字表法隨機分為模型組，CLTFE低、高劑量組和藥物治療對照組，各組血糖均值差≤1.0mmmol/L。另設(shè)正常對照組。

1.3.4 給藥劑量及給藥管理

大鼠每天灌喂1次，藥物治療對照組鹽酸二甲雙胍懸液(0.2g/100mL羧甲基纖維素鈉溶液配制)灌喂，劑量100mg/(kg·d)，CLTFE低、高劑量組卡亞葉總黃酮懸液(0.2g/100mL羧甲基纖維素鈉溶液配制)灌喂，劑量分別為140、210mg/(kg·d)。正常對照組和模型組給等體積0.9g/100mL生理鹽水，連續(xù)灌喂4周。動物灌喂期間每周稱1次體質(zhì)量。

1.3.5 臟器指數(shù)觀察

按劑量灌胃，各組大鼠連續(xù)灌胃4周，最后1d斷頭處死大鼠，解剖取出肝臟、胰臟和腎臟，分別用生理鹽水漂洗后濾紙吸干，稱其質(zhì)量并計算臟器指數(shù)。

1.3.6 實驗指標(biāo)與檢測方法

大鼠空腹血糖(FPG)：分別于給藥第14天、第28天，禁食12h，取大鼠尾部末梢血用利舒坦血糖儀測定大鼠空腹血糖(FPG)。

糖耐量(OGTT)：實驗第4周末，各組大鼠采血測定空腹血糖后，經(jīng)口灌胃30g/100mL葡萄糖液(葡萄糖劑量2g/kg)，取0、0.5、1、1.5、2h尾部末梢血用血糖儀測定血糖值。

糖化血清蛋白(GSP)：喂養(yǎng)第4周末，各組大鼠摘眼球采血2mL于離心管中，3000r/min離心15min，取上層血清，編號，－20℃保存。按糖化血清蛋白測定試劑盒說明書操作測各組大鼠糖化血清蛋白含量。

大鼠血清TC、TG、VLDL-C、HLDL-C、GLU、ALT、AST和BUN含量測定：給藥第4周末，各組大鼠摘眼球采血2mL于離心管中，3000r/min離心15min，取上層血清，編號，按試劑盒規(guī)定方法上生化自動分析儀測定。

1.3.7 黃酮類測定

總黃酮測定采用分光光度法[9]；HPLC法分析黃酮苷元[10-11]：1)樣品溶液的制備：新鮮卡亞葉片，洗凈瀝干，稱量10g磨碎。加入40mL 95%的乙醇水溶液，5mL(6mol/L)鹽酸混合置于100mL圓底燒瓶中，置于95℃水浴中加熱回流2h后迅速冷卻至室溫，轉(zhuǎn)移至50mL容量瓶中，甲醇定容，搖勻，用孔徑0.45μm的微孔濾膜過濾，待測。2)色譜條件：色譜柱：依利特ODS2(4.6mm×250mm，5μm)；流動相：A相：甲醇，B相：0.4%磷酸溶液，梯度洗脫：0～20min A(40%～64%)，20～25min A(64%～40%)；流速：1.0mL/min；柱溫：40℃；檢測波長370nm，進(jìn)樣量10μL。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS13.0統(tǒng)計軟件包處理，組間比較用t檢驗，所有實驗數(shù)據(jù)均用±s表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 卡亞鮮葉總黃酮的組成及得率

卡亞葉總黃酮含量15.35mg/g鮮樣，其中，楊梅素、槲皮素和山奈素含量分別為(0.55±0.03)、(1.81±0.16)mg和(8.17±0.10)mg。準(zhǔn)確稱取500g于50℃鼓風(fēng)干燥磨碎過40目卡亞，按1.3.1節(jié)方法制備得總黃酮粗提物(4.78±0.34)g，得率為0.96%，經(jīng)測定總黃酮含量26.42%。

2.2 CLTFE對糖尿病大鼠體質(zhì)量及臟器指數(shù)的影響

從表1可以看出，給藥前，各組大鼠間體質(zhì)量無顯著差異；給藥兩周后，與陽性對照組相比，藥物治療對照組和空白對照組體質(zhì)量增長最快(P＜0.01)，高劑量組其次(P＜0.05)。給藥4周后，與陽性對照組相比，空白對照組、高、低劑量組與陽性對照組體質(zhì)量均有顯著增加，說明卡亞總黃酮提取物可有效改善糖尿病大鼠體質(zhì)量減輕狀況。

表2 卡亞葉總黃酮提取物對糖尿病大鼠臟器指數(shù)的影響Table 2 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on organ index of diabetic rats

從表2可以看出，藥物治療對照組肝臟指數(shù)和腎臟指數(shù)顯著低于陽性對照組(P＜0.05)，低劑量組胰臟指數(shù)顯著高于陽性對照組(P＜0.05)。但由于糖尿病大鼠體質(zhì)量顯著低于其他各組處理，因此臟器指數(shù)變化不能顯示明確指示意義。

2.3 CLTFE對糖尿病大鼠血糖含量的影響

表3 卡亞葉總黃酮提取物對糖尿病大鼠血糖的影響Table 3 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on FPG level of diabetic rats

給藥第2周和第4周末，分別采血測空腹血糖，結(jié)果見表3。給藥第2周末，高劑量組血糖水平顯著低于陽性對照組(P＜0.05)，但遠(yuǎn)高于藥物治療對照組。給藥4周末，高劑量組和藥物治療對照組血糖水平均顯著低于陽性對照組(P＜0.01)，但高于空白對照組。表明卡亞葉總黃酮提取物有一定降血糖作用。

2.4 CLTFE對糖尿病大鼠葡萄糖耐量(OGTT)的影響

從表4可以看出，給予葡萄糖1h后，各組大鼠血糖值升至最高，然后逐漸下降，但均低于陽性對照組(P＜0.05)。給予葡萄糖2h后，空白對照組與藥物治療對照組血糖下降，接近空腹時血糖水平；高、低劑量組大鼠血糖值有所下降，顯著低于陽性對照組(P＜0.05)，但高于OGTT 2h血糖(11.1mmol/L)。表明卡亞葉總黃酮提取物有一定提高糖尿病大鼠對葡萄糖的耐受能力。

表1 卡亞葉總黃酮提取物對糖尿病大鼠體質(zhì)量的影響Table 1 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on body weight of diabetic rats

表4 卡亞葉總黃酮提取物對糖尿病大鼠OGTT的影響Table 4 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on OGTT level of diabetic rats

表7 卡亞葉總黃酮提取物對糖尿病大鼠血脂的影響Table 7 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on serum lipoprotein level of diabetic rats

2.5 CLTFE對糖尿病大鼠糖化血清蛋白(GSP)含量的影響

GSP是血清中各種蛋白質(zhì)與葡萄糖發(fā)生緩慢非酶促反應(yīng)的產(chǎn)物，由于血清中占70%左右的白蛋白半衰期為17～20d，因此，GSP可反映測定前2～3周內(nèi)的平均血糖水平，作為糖尿病近期內(nèi)控制的一個靈敏可靠指標(biāo)[12]。結(jié)果見表5，空白對照組、藥物治療對照組和高劑量組GSP均顯著低于陽性對照組(P＜0.01)。表明卡亞葉總黃酮提取物有一定控制GSP的作用。

表5 卡亞葉總黃酮對糖尿病大鼠GSP含量的影響Table 5 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on GSP of diabetic rats

2.6 CLTFE對糖尿病大鼠ALT、AST和BUN的影響

有實驗表明[13]，長期高血糖會引起糖尿病大鼠肝臟功能減退，以與肝功能密切相關(guān)的ALT和AST活性升高為主要表現(xiàn)。BUN是評價腎功能的指標(biāo)之一，其含量變化可用作腎小球濾過功能的診斷指標(biāo)，對于糖尿病早期腎臟病變的檢出有一定意義。

表6 卡亞葉總黃酮提取物對糖尿病大鼠ALT和AST的影響Table 6 Effect of total flavonoids extract from chaya leaves on ALT and AST of diabetic rats

從表6可以看出，陽性對照組AST/ALT(P＜0.01)和BUN(P＜0.05)水平顯著高于空白對照組，說明糖尿病大鼠肝腎功能受到損害?？瞻讓φ战M、藥物治療對照組和高、低劑量組ALT、AST和BUN均低于陽性對照組，高劑量組和藥物治療對照組顯著低于陽性對照組(P＜0.05)。說明卡亞葉總黃酮提取物對糖尿病大鼠肝功能減退有明顯改善作用。

2.7 CLTFE對糖尿病大鼠血脂的影響

糖代謝異常會引起脂代謝紊亂。結(jié)果見表7，陽性對照組大鼠TC、TG和LDL-C顯著高于空白對照組(P＜0.01)、HDL-C顯著低于空白對照組(P＜0.01)，說明糖尿病大鼠脂質(zhì)代謝紊亂。藥物治療對照組和高、低劑量組TC、TG和LDL-C均低于陽性對照組，而HDL-C均高于陽性對照組，其中，高劑量組TG、LDL-C顯著低于陽性對照組(P＜0.05)、HDL-C顯著高于陽性對照組(P＜0.01)，與藥物治療對照組指標(biāo)接近，表明卡亞總黃酮提取物可改善ALX大鼠血脂水平，改善脂質(zhì)代謝。

3 結(jié) 論

本實驗研究了卡亞葉總黃酮提取物對ALX糖尿病大鼠血糖、血脂及肝腎功能相關(guān)指標(biāo)的影響。發(fā)現(xiàn)卡亞葉總黃酮提取物可降低ALX糖尿病大鼠空腹和葡萄糖負(fù)荷后的血糖，降低ALX糖尿病大鼠糖化血清蛋白和血脂含量，表現(xiàn)出較好的血糖控制效果，對ALX糖尿病大鼠的肝、腎損傷也有一定的保護(hù)作用。

大量研究報道證實黃酮類化合物可通過抗氧化、維護(hù)生物膜穩(wěn)定，保護(hù)胰組織、調(diào)節(jié)與糖代謝有關(guān)酶類的釋放及其活性、干擾小腸對糖的吸收、使餐后血糖峰值后移與降低、胰島素樣作用、促進(jìn)外周組織利用糖、調(diào)整糖代謝、抗胰腺炎炎癥損傷、抑制醛糖還原酶和抑制蛋白糖基化等抗糖尿病及其并發(fā)癥[7]。本實驗制備的卡亞葉總黃酮提取物含黃酮類26.42%。考慮提取溶劑系統(tǒng)及報道的卡亞成分化學(xué)研究結(jié)果[14]，本實驗用卡亞總黃酮提取物可能含有皂苷和鞣質(zhì)等成分，可能對ALX大鼠相關(guān)指標(biāo)也有一定的影響，有必要進(jìn)行深入研究。

[1] KUTI J O, TORRES E S. Potential nutritional and health benefits of tree spinach[J]. Progress in New Crops, 1996, 13(5): 516-520.

[2] JENSEN S A. Chaya, the mayan miracle plant. Mexico connect[EB/OL]. (1996-01-01)[2010-05-01].http:// www.mexconnect.com/mex_/travel/sjensen/sajchaya.html.

[3] ANDRADE-CETTO A, HEINRICH M. Mexican plants with hypoglycaemic effect used in the treatment of diabetes[J]. Journal of Ethnopharmacology, 2005, 99(3): 325-348.

[4] RANHOTRA G S, GELROTH A, LEINEN S D, et al. Nutritional profile of some edible plants from Mexico[J]. Journal of Food Composition and Analysis, 1998, 11(4): 298-304.

[5] GONZALEZ-LAREDO R F, FLORES de la HOYA M E, QUINTERORAMOS M J, et al. Flavonoid and cyanogenic contents of chaya (spinach tree)[J]. Plant Foods for Human Nutrition, 2003, 58(3): 1-8.

[6] AWOYINKA O A, BALOGUN I O, OGUNNOWO A A. Phytochemical screening and in vitro bioactivity of Cnidoscolus aconitifolius(Euphorbiaceae)[J]. Journal of Medicinal Plant Research, 2007, 1(3):63-65.

[7] 俞靈鶯, 李向榮. 植物黃酮類抗糖尿病及其并發(fā)癥的研究進(jìn)展[J]. 國外醫(yī)學(xué): 衛(wèi)生學(xué)分冊, 2000, 27(6): 331-334.

[8] 林輝, 周玖瑤, 黃桂英. 葫蘆巴對四氧嘧啶致糖尿病大鼠藥理作用[J]. 中藥材, 2006, 29(6): 586-588.

[9] 孫敏耀, 唐文照, 盧霞, 等. 分光光度法測定不同采收時間桑葉中總黃酮[J]. 中草藥, 2004, 35(10): 1189-1190.

[10] WANG Huafu, HELLIWELL K. Determination of flavonols in green and black tea leaves and green tea infusions by high performance liquid chromatography[J]. Food Research International, 2001, 34(2/3): 223-227.

[11] 李小平, 陳鵬, 于生蘭, 等. 銀杏不同生長期外種皮黃酮苷含量的變化[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, 36(26): 11404-11405.

[12] 唐健元, 馬莉. 糖化血紅蛋白和糖化血清蛋白在糖尿病中藥新藥臨床研究設(shè)計中的作用[J]. 中藥新藥與臨床藥理, 2007, 18(2): 162-164.

[13] 張瑩, 張代民, 許會彬. 糖尿病患者肝功能的變化及意義[J]. 臨床軍醫(yī)雜志, 2005, 33(2): 151-152.

[14] 范東翠, 周才瓊. 卡亞抗?fàn)I養(yǎng)因子研究及不同加工處理對氰苷含量的影響[J]. 食品科學(xué), 2010, 31(3): 110-113.

Hypoglycemic Effect of Total Flavonoids Extract from Chaya Leaves in Alloxan-induced Diabetic Rats

ZHOU Cai-qiong，YOU Qiao-ning
(Chongqing Special Food Programme and Technology Research Center, College of Food Science, Southwest University,Chongqing 400715, China)

Purpose: To investigate the hypoglycemic effect of Chaya leaf total flavonoids extract (CLTFE) on alloxan (ALX)-induced diabetic rats. Methods: A total of 44 rats were randomly divided into normal control group (normal feed), model control group (ALX), drug treatment control group (ALX + Metformin hydrochloride) and CLTFE treatment groups (ALX + CLTFE at the high and low dosages of 0.21 g/kg and 0.14 g/kg, respectively). The serum levels of fasting blood glucose (FPG), oral glucose tolerance test (OGTT), glycosylated serum protein (GSP), alanine aminotransferase (ALT), aspartate aminotransferase (AST), blood urea nitrogen (BUN), total cholesterol (TC), triglyceride (TG), low-density lipoprotein cholesterol (LDL-C) and high-density lipoprotein cholesterol (HDL-C) of rats in each group were determined after consecutive feeding for 28 days. Results: CLTFE significantly reduced the serum levels of FPG, OGTT, GSP, ALT, AST, BUN, TG and LDL-C (P＜0.05) in ALX-induced rats, and significantly increased the serum level of HDL-C and body weight of ALX-induced rats (P＜0.05). Conclusion: CLTFE can improve the situation of weight loss in diabetic rats, and have auxiliary hypoglycemic effect in alloxan-induced diabetic rats.

new food resource；Chaya leafs；total flavonoids；hypoglycemic effect

R587.1

A

1002-6630(2011)05-0291-05

2010-06-19

西南大學(xué)博士基金項目(SWUB2008015)

周才瓊(1964—)，女，教授，博士，主要從事食品營養(yǎng)化學(xué)研究。E-mail：zhoucaiqiong@swu.edu.cn