王楠 石國英 趙婷婷 劉紅芹 徐寶財

摘要 糖尿病嚴(yán)重威脅著人類的健康。重點(diǎn)介紹了食品中含有的多糖類、黃酮類、多肽類、生物堿類和皂苷類等降血糖活性因子的降血糖機(jī)制和功效等，為開發(fā)新型降血糖功能型食品和研制治療糖尿病的新藥提供新的思路和理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 降血糖；多糖；黃酮；多肽；生物堿；皂苷

中圖分類號 R151 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）04-0075-03

Research Progress of Hypoglycemic Active Factors in Functional Foods

WANG Nan， SHI Guo-ying， ZHAO Ting-ting，LIU Hong-qin* et al （Beijing Higher Institution Engineering Research Center of Food Additives and Ingredients，Beijing Key Laboratory of Flavor Chemistry， School of Food and Chemical Engineering， Beijing Technology and Business University， Beijing 100048）

Abstract Diabetes mellitus is one of severe diseases threatening human health. This article reviews hypoglycemic mechanism and efficacy of hypoglycemic active factors in functional foods， such aspolysaccharides， flavonoids， peptides， alkaloids， saponins and so on. It puts forth a new prospect of developing hypoglycemic functional food and medicine for treating diabetes.

Key words Hypoglycemic；Polysaccharides；Flavonoids；Peptides；Alkaloids；Saponins

糖尿?。╠iabetesmellitus，DM）以高血糖為主要標(biāo)志，是一組由遺傳和環(huán)境因素相互作用而引起的臨床綜合征。糖尿病人由于胰島素分泌絕對不足或相對不足以及靶組織細(xì)胞對胰島素敏感性降低，從而引起糖、蛋白質(zhì)、脂肪、水和電解質(zhì)等一系列物質(zhì)的代謝紊亂。高血糖則是由于胰島素分泌缺陷或其生物作用受損，或兩者兼有而引起。糖尿病患者長期存在的高血糖，會導(dǎo)致各種組織特別是眼、腎、心臟、血管及神經(jīng)的慢性損害和功能障礙。目前治療糖尿病的方法主要有藥物治療、運(yùn)動治療和飲食治療[1]等。傳統(tǒng)的降血糖藥物如胰島素、磺酰脲類和雙胍類物質(zhì)雖然能短時降低血糖，但往往會產(chǎn)生一些副作用，并且有可能使機(jī)體產(chǎn)生依賴性。天然降血糖食品具有來源廣泛、副作用小和價格低廉等特點(diǎn)，容易被普通人接受，是日常保健和自我調(diào)養(yǎng)的最佳手段。因此，降血糖的功能性食品的研究和開發(fā)也越來越受重視[2]。如今研究較多的食品中的降血糖活性因子主要有多糖類、黃酮類、多肽類、生物堿類和皂苷類等。

1 多糖類

1.1 多糖類功能性因子的作用

多糖不是一種純粹的化學(xué)物質(zhì)，而是聚合程度不同的高分子碳水化合物的混合物，是維持生命活動正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本物質(zhì)之一。

多糖降血糖作用涉及因素極為廣泛，主要?dú)w納為以下幾個方面[3]：①保護(hù)胰島β細(xì)胞，促進(jìn)胰島素釋放。②影響糖代謝酶的活性，促進(jìn)糖原合成或（和）抑制糖原分解。③拮抗升糖激素。④促進(jìn)外周組織和靶器官對糖的利用。⑤防止脂質(zhì)過氧化。⑥增加胰島素受體或提高其親和力，提高對胰島素的敏感性。⑦改善微循環(huán)。

1.2 多糖類降血糖食品

降血糖的功能性食品中的多糖研究比較多的有南瓜多糖、山藥多糖、茶葉多糖、蟲草多糖、靈芝多糖和百合多糖等。徐斌等[4]研究了苦瓜多糖對鏈脲佐菌素誘導(dǎo)糖尿病小鼠的降血糖效果，發(fā)現(xiàn)苦瓜多糖組不僅可以降低糖尿病小鼠空腹血糖，而且可以提高糖尿病小鼠血清胰島素水平，幫助恢復(fù)受損胰島組織，促進(jìn)胰島素的分泌，從而降低血糖。朱明磊等[5]研究發(fā)現(xiàn)，山藥多糖對四氧嘧啶造模小鼠的血糖有明顯的降低作用。Tang Huali等[6]通過體外細(xì)胞試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，枸杞多糖能顯著抑制葡萄糖的吸收，在抗糖尿病方面有潛在的用途。肖遐等[7]用分離純化的百合多糖對四氧嘧啶引起的高血糖小鼠灌胃，分析其降血糖功效，發(fā)現(xiàn)百合多糖能修復(fù)β胰島素細(xì)胞，增強(qiáng)分泌胰島功能和降低腎上腺皮質(zhì)激素的分泌，以及促進(jìn)肝臟中血糖轉(zhuǎn)化為糖原，從而降低血糖。

2 酮類

2.1 黃酮類功能性因子的作用

被稱為花色苷酸的黃酮類化合物是植物中分布廣泛的一類天然產(chǎn)物，在植物體內(nèi)大多與糖結(jié)合成苷類存在，小部分以游離態(tài)（苷元）的形式存在[8]。絕大多數(shù)的植物體內(nèi)都含有黃酮類化合物，其在植物的生長、發(fā)育、開花、結(jié)果以及防病防菌等方面起著重要的作用。黃酮化合物具有明顯的降血糖功效，在動物試驗(yàn)中被證明可以降低血糖和三元脂肪酸丙酯，但更重要的是可以穩(wěn)定膠原質(zhì)，因此對糖尿病引起的視網(wǎng)膜病及毛細(xì)血管脆化有很好的作用。

黃酮類化合物具有多種生物活性，如抗氧化、抗衰老、抗菌、抗病毒、抗癌、降血糖、抑制高血壓和高血脂及預(yù)防心血管疾病等。黃酮降血糖機(jī)制主要有以下幾種：①起抗氧化劑的作用，通過保護(hù)胰腺生物膜、細(xì)胞內(nèi)膜和糖代謝相關(guān)酶類等免受氧化損傷從而起到抵抗糖尿病和降血糖的作用。②促進(jìn)外周組織利用葡萄糖以降低血糖水平。③抑制小腸上段α-葡萄糖苷酶的活性，阻斷碳水化合物分解成單個葡萄糖，從而達(dá)到控制餐后血糖過高的目的。

2.2 黃酮類降血糖食品

柑橘皮中含有豐富的黃酮類物質(zhì)，具有抗氧化、消炎、抗動脈硬化、抗癌、抑菌和降血脂等功效。肖更生等[9]首次探討了柑橘皮黃酮對四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的降血糖作用，發(fā)現(xiàn)其降糖機(jī)制可能是增強(qiáng)機(jī)體免疫力、抗氧化和改善脂代謝紊亂等。另有研究報道[10]，玫瑰花中含有豐富的黃酮類化合物，有一定的保健功能，具有深度開發(fā)的價值。周達(dá)等[11]提取了玫瑰花中的黃酮，研究其對四氧嘧啶誘導(dǎo)糖尿病小鼠的降血糖作用，發(fā)現(xiàn)其能夠增加肝臟中抗氧化酶的活性，從而具有降血糖作用。朱燕超[12]提取了荷葉中的黃酮類化合物，研究發(fā)現(xiàn)荷葉黃酮苷和苷元都能升高肝組織的超氧化物歧化酶（SOD）的活力，降低丙二醛（MDA） 水平，且黃酮苷元的作用更加顯著，還能升高肝組織的 GSH-Px 活性、降低血糖、抑制糖尿病小鼠的體重減輕及顯著降低肝指數(shù)和腎指數(shù)。Li Dan等[13]提取了海棠葉中的黃酮并評估其降血糖作用，發(fā)現(xiàn)其對鏈脲佐菌素所致的糖尿病小鼠和大鼠以及四氧嘧啶誘導(dǎo)糖尿病小鼠均具有降血糖的作用。另有文獻(xiàn)報道[14]，楊梅中的黃酮對胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下HepG2（IR-HepG2） 細(xì)胞葡萄糖攝取量明顯增加，可明顯改善胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下HepG2細(xì)胞對葡萄糖的利用。據(jù)《本草綱目》記載，翻白草氣味甘，微苦，性平，無毒，有清熱解毒、涼血止血功效。因此近年來民間流行用翻白草治療糖尿病并取得了一定療效，而翻白草所含的黃酮類成分為其降血糖的主要有效成分。孫海峰等[15]研究發(fā)現(xiàn)，翻白草總黃酮治療Ⅱ型糖尿病的機(jī)制是減輕胰島素抵抗和保護(hù)修復(fù)胰島細(xì)胞等。

3 多肽類

3.1 多肽類功能性因子的作用

多肽是人體進(jìn)行代謝、調(diào)控活動的重要物質(zhì)，蛋白質(zhì)就主要以多肽形式被吸收。具有生理功能的活性多肽被稱為生物活性肽或功能肽，目前研究[16]認(rèn)為其分子量在5 kDa以下。現(xiàn)在研究的生物活性多肽主要具有降血糖、降血壓、降血脂、降膽固醇、抗菌和抗氧化等功效。

3.2 多肽類降血糖食品

苦瓜作為一種藥食兩用蔬菜，其安全降糖功能日益受到關(guān)注。研究表明，苦瓜中的苦瓜苷及多肽具有較好的降糖活性。早在1981年，印度人Khanna等[17]從苦瓜中分離出苦瓜多肽，通過人體皮下注射試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)其具有降血糖的作用。伍曾利[18]利用果膠酶與纖維素酶水解苦瓜，制備出苦瓜多肽原液，通過灌胃四氧嘧啶造模糖尿病小鼠試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其具有降血糖作用。另據(jù)我國傳統(tǒng)醫(yī)書記載，杏仁性苦、溫，有小毒，可止咳、平喘、宣肺、潤腸。劉雪峰等[19]對杏仁多肽的輔助降血糖功能進(jìn)行了研究，通過提取杏仁多肽，然后灌胃鏈脲佐菌素造模的糖尿病大鼠并測定其生化指標(biāo)，得出的結(jié)論為杏仁多肽能有效調(diào)節(jié)糖尿病大鼠的血糖及血脂生化指標(biāo)，對高脂糖尿病具有輔助治療效果。薛長勇等[20]從桑葉中分離得到一種多糖-多肽復(fù)合物，通過灌胃鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠發(fā)現(xiàn)其可以降低血糖，也能降低血漿甘油三酯和膽固醇。桑葉多肽的降糖機(jī)理可能為刺激胰島素分泌，緩解胰島素在外周組織的降解滅活，從而升高胰島素血濃度而使血糖降低。

4 生物堿類

4.1 生物堿類功能性因子的作用

生物堿是一類存在于生物體（主要為植物）中的含氮堿性化合物，具有明顯的生理活性，是中草藥中重要的有效成分之一。生物堿大多擁有復(fù)雜的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，且氮原子多包含在環(huán)內(nèi)，其降糖機(jī)理主要是抑制α-葡萄糖苷酶的活性。因?yàn)樯飰A與糖的結(jié)構(gòu)類似，從而在人體內(nèi)很有可能將糖的位置取而代之，而與α-葡萄糖苷酶相結(jié)合，并且由于氮元素的存在可能會導(dǎo)致這種結(jié)合變得更強(qiáng)，因此起到競爭性地抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用，從而進(jìn)一步影響到了糖類化合物的代謝。

4.2 生物堿類降血糖食品

中藥防治糖尿病有著西藥不可替代的優(yōu)勢，具有作用溫和持久、副作用小和可長期使用等特點(diǎn)。很多用于治療糖尿病的中藥方劑中都含有黃連或其主要成分為黃連生物堿[21]的物質(zhì)。湯喜蘭等[22]研究了黃連總生物堿對糖尿病大鼠的降血糖作用，發(fā)現(xiàn)黃連總生物堿灌胃組能明顯降低其空腹血糖和糖化血清蛋白，同時也可顯著降低谷胱甘肽-過氧化物酶活性，從而最終可降低糖尿病大鼠的血糖。香蕉全身是寶，除了香蕉果肉可供給人們食用以外，香蕉花蕊和香蕉葉等也具有很高的藥用和食用價值。香蕉花蕊中富含生物堿、多糖和可溶性纖維等成分，這些成分據(jù)報道都有可能具備降糖作用。林德球等[23]從香蕉花蕾中提取了總生物堿，并分3個劑量灌胃四氧嘧啶糖尿病造模小鼠，發(fā)現(xiàn)劑量越高，降血糖效果越好。已有文獻(xiàn)報道，桑葉中生物堿組分可降低糖尿病小鼠的血糖、促進(jìn)肝糖合成、增加肝糖原及增強(qiáng)糖尿病動物糖的貯藏能力[24]。Guo Changyun等[25]研究發(fā)現(xiàn)，苦參生物堿可顯著降低高脂飲食和鏈脲佐菌素誘導(dǎo)的糖尿病大鼠的血糖水平，增加血清胰島素的濃度。因此苦參生物堿可緩解由高血糖和高血脂引起的高血糖，并有可能通過改善胰島素分泌和敏感性從而達(dá)到治療糖尿病大鼠的目的。另有研究[26]發(fā)現(xiàn)，桑葉總生物堿可以有效緩解由高血糖引發(fā)的并發(fā)癥如脾臟腫大、胸腺萎縮等，明顯降低試驗(yàn)小鼠血糖值水平，從而起到降血糖作用。楊旭[27]也證實(shí)了從桑葉中提取的總生物堿具有降血糖活性。趙忠啟[28]從桑枝皮中提取分離出生物堿，通過體外試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)其對α-葡萄糖苷酶具有一定的抑制作用，而后進(jìn)行的動物試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)其具有顯著的降血糖作用。

5 皂苷類

5.1 皂苷類功能性因子的作用

皂苷是一類具有多種生理功能的生物活性物質(zhì)，在自然界中廣泛存在。皂苷是以類固醇和多環(huán)三萜為配基、寡糖為糖基的一類糖苷，根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)，可分為三萜皂苷（三萜通過碳氧鍵與糖鏈相連）和甾體皂苷（甾體通過碳氧鍵與糖鏈相連）兩大類。近年的研究發(fā)現(xiàn)，皂苷的生理作用主要有降血糖、提高免疫力和抗氧化等。

5.2 皂苷類的降血糖食品

苦瓜皂苷主要存在于苦瓜果實(shí)中，苦瓜種子、莖葉中也含有一定量的苦瓜皂苷。馬春宇等[29]通過建立Ⅱ型糖尿病大鼠模型，采用苦瓜總皂苷對其進(jìn)行治療，觀察苦瓜總皂苷對Ⅱ型糖尿病大鼠的血清指標(biāo)、胰島細(xì)胞形態(tài)、肝糖原和骨骼肌葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白4（GLUT4）表達(dá)的影響，從而發(fā)現(xiàn)其降糖的作用機(jī)制可能是促進(jìn)肝糖原的合成、抑制肝糖原的分解以及提高外周組織的胰島素敏感性等。李健等[30]通過研究發(fā)現(xiàn)，苦瓜皂苷能明顯降低四氧嘧啶造模小鼠的血糖。眾所周知，人參含有多種生物活性物質(zhì)，科學(xué)服用人參具有抗疲勞、抗應(yīng)激、改善記憶力、降低血糖和控制血壓的療效，而人參皂苷是人參藥效的主要成分之一。孟凡麗等[31]研究了人參皂苷Rb3對糖尿病模型小鼠的降血糖和抗氧化作用，發(fā)現(xiàn)其在提高糖尿病小鼠血液中的SOD活力方面具有顯著作用，同時還可以有效降低糖尿病小鼠血清中的MDA的含量，這對于改善糖尿病小鼠的抗氧化能力和緩解并發(fā)癥的發(fā)生具有重要意義。Li Wei等[32]研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷能顯著降低鏈脲霉素誘導(dǎo)的糖尿病小鼠的血糖水平并可以提高其胰島素的增敏能力。另有文獻(xiàn)報道，羅漢果中提取的皂苷能顯著降低血清葡萄糖、總膽固醇、甘油三酯和MDA的水平[33]。溫敏等[34]研究了海參皂苷對自發(fā)性糖尿病小鼠的降血糖作用，發(fā)現(xiàn)其可明顯抑制α-葡萄糖苷酶的活性，同時可降低自發(fā)性糖尿病小鼠的空腹血糖和血清胰島素，并改善其糖耐量異常的癥狀。另外，近年來，科研工作者研究發(fā)現(xiàn)，蒺藜皂苷、三七總皂苷和玉竹總皂苷等也具有降血糖作用。

6 前景與展望

隨著降血糖功能因子研究的不斷深入，功能型降血糖的天然食品原料也在不斷拓展，但其作用機(jī)理還有待于深入研究，以便更好地開發(fā)降血糖功能食品和研制降糖新藥。利用天然食品為基本原料研制的降糖產(chǎn)品，與傳統(tǒng)的降糖藥物相比具有以下特點(diǎn)：①降血糖、降血脂和改善糖耐量等；②作用溫和、持久；③性質(zhì)穩(wěn)定；④幾乎無毒性反應(yīng)，可口服；⑤多種降糖成分并存。綜合其作用，利用天然食品為基本原料研制的降糖產(chǎn)品備受醫(yī)學(xué)界和患者的青睞。因此，深入研究降血糖食品中降糖功能性因子及作用機(jī)理具有重要的意義，為糖尿病藥物的開發(fā)提供了嶄新的思路。

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