卡亚叶总黄酮提取物对四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠降血糖作用

周才琼，游巧宁

(重庆市特色食品工程技术研究中心，西南大学食品科学学院，重庆 400715)

卡亚叶总黄酮提取物对四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠降血糖作用

周才琼，游巧宁

(重庆市特色食品工程技术研究中心，西南大学食品科学学院，重庆 400715)

目的：研究卡亚叶总黄酮提取物降血糖作用。方法：将44只大鼠随机分成正常对照组(普通饲料)、模型组(ALX)、高、低剂量组(ALX+卡亚叶总黄酮提取物剂量分别为0.21、0.14g/kg)和药物治疗对照组(ALX+盐酸二甲双胍)，分笼喂养28d，测定实验中大鼠血清的空腹血糖(FPG)、耐糖量(OGTT)、糖化血清蛋白(GSP)、谷丙氨酸氨基转移酶(ALT)、天冬氨酸氨基转移酶(AST)、尿素氮(BUN)、总胆固醇(TC)、血清甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)的水平。结果：卡亚叶总黄酮提取物可明显降低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)，可明显增加ALX大鼠体质量(P＜0.05)。结论：卡亚叶总黄酮提取物可有效改善糖尿病大鼠体质量减轻状况，对ALX大鼠有辅助降血糖作用。

新食品资源；卡亚叶；总黄酮；降血糖作用

卡亚(Cnidoscolus spp.)又称木菠菜，属大戟科(Euphorbiaceae)植物，是玛雅印第安人“理想的食物和医药”。据墨西哥天然营养研究所报道，卡亚可改进血液循环、助消化、改进视力、血管、痔疮、消炎、降胆固醇、减肥、止咳、骨骼增钙、预防贫血、增强记忆、健脑、治疗关节炎、糖尿病和肾病等[1-3]。有报道卡亚沸水提取物可有效降低糖尿病家兔血糖水平，可能对非胰岛素依赖型糖尿病有辅助治疗作用[3]。有研究报道卡亚含有黄酮苷类、皂苷类、三萜类、单宁、生物碱及生氰糖苷等生物活性成分或抗营养因子，黄酮苷类有山奈酚糖苷和槲皮苷等[4-6]。另有大量黄酮类辅助调节血糖作用的报道[7]。本实验采用引种栽培的卡亚为原料，研究卡亚叶总黄酮提取物对四氧嘧啶(ALX)糖尿病大鼠的降血糖作用，为新食品资源——卡亚作为保健(功能)食品原料的进一步开发利用提供基础研究数据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

槲皮素、山奈酚、杨梅素对照品 中国药品生物制品检定所；盐酸二甲双胍 深圳中联制药有限公司；糖化血清蛋白测定试剂盒、谷丙氨酸氨基转移酶(ALT)测定试剂盒、天冬氨酸氨基转移酶(AST)测定试剂盒、尿素氮(BUN)测定试剂盒 上海科欣生物技术研究所；四氧嘧啶(alloxan，ALX)、血清葡萄糖测定试剂盒 美国Sigma公司；总胆固醇(TC)测定试剂盒、血清甘油三酯(TG)测定试剂盒、血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)测定试剂盒、血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)测定试剂盒 上海北海生物技术工程有限公司。

TU-1900双光束紫外-可见分光光度计 北京普析通用仪器有限责任公司；GL-20G-Ⅱ台式冷冻离心机 郑州中谱仪器设备有限公司；TMS-1024全自动生化分析仪日本美生公司；微型漩涡混合器 上海青浦沪西仪器厂。

1.2 实验动物

成年SD大鼠(合格证号：SCXK(渝)20020003)，清洁级，雌雄各半，体质量(200±20)g，重庆滕鑫生物公司提供。大鼠分笼饲养，室温25～28℃，每周称量一次体质量并记录进食量。实验期为4周。喂普通鼠饲料，自由饮水。

1.3 方法

1.3.1 卡亚叶总黄酮的提取

采用引种至重庆北碚西南大学农业综合开发实验室实验基地栽培的卡亚(常规管理，每年5～11月均可收获)，50℃鼓风烘干。取过40目筛卡亚叶粉按1:10(m/V)加入70%乙醇溶液50℃回流提取2h，共两次，合并滤液，减压浓缩得醇提物浸膏，浸膏按1:10(m/V)加入80℃热水浸提3次，趁热过滤，水液按1:1加入石油醚萃取3次，得到母液与醚层，母液按1:1(V/V)加入乙酸乙酯萃取3次，收集乙酸乙酯层，减压浓缩至膏状，得卡亚叶总黄酮提取物粗品(Chaya leafs total flavonoids extract，CLTFE)。临用前用0.2g/100mL的羧甲基纤维素钠配成含卡亚总黄酮的混悬液。

1.3.2 糖尿病大鼠的造模处理[8]

SD大鼠适应性喂养7d后，禁食(12h)不禁水，腹腔注射ALX(150mg/kg，临用前用生理盐水配成7.5g/100mL的注射液)。注射后第3天测空腹血糖，空腹血糖值大于11.1mmol/L者纳入糖尿病模型。正常对照组腹腔注射等量0.9g/100mL生理盐水。

1.3.3 实验动物分组

糖尿病模型大鼠按随机数字表法随机分为模型组，CLTFE低、高剂量组和药物治疗对照组，各组血糖均值差≤1.0mmmol/L。另设正常对照组。

1.3.4 给药剂量及给药管理

大鼠每天灌喂1次，药物治疗对照组盐酸二甲双胍悬液(0.2g/100mL羧甲基纤维素钠溶液配制)灌喂，剂量100mg/(kg·d)，CLTFE低、高剂量组卡亚叶总黄酮悬液(0.2g/100mL羧甲基纤维素钠溶液配制)灌喂，剂量分别为140、210mg/(kg·d)。正常对照组和模型组给等体积0.9g/100mL生理盐水，连续灌喂4周。动物灌喂期间每周称1次体质量。

1.3.5 脏器指数观察

按剂量灌胃，各组大鼠连续灌胃4周，最后1d断头处死大鼠，解剖取出肝脏、胰脏和肾脏，分别用生理盐水漂洗后滤纸吸干，称其质量并计算脏器指数。

1.3.6 实验指标与检测方法

大鼠空腹血糖(FPG)：分别于给药第14天、第28天，禁食12h，取大鼠尾部末梢血用利舒坦血糖仪测定大鼠空腹血糖(FPG)。

糖耐量(OGTT)：实验第4周末，各组大鼠采血测定空腹血糖后，经口灌胃30g/100mL葡萄糖液(葡萄糖剂量2g/kg)，取0、0.5、1、1.5、2h尾部末梢血用血糖仪测定血糖值。

糖化血清蛋白(GSP)：喂养第4周末，各组大鼠摘眼球采血2mL于离心管中，3000r/min离心15min，取上层血清，编号，－20℃保存。按糖化血清蛋白测定试剂盒说明书操作测各组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含量测定：给药第4周末，各组大鼠摘眼球采血2mL于离心管中，3000r/min离心15min，取上层血清，编号，按试剂盒规定方法上生化自动分析仪测定。

1.3.7 黄酮类测定

总黄酮测定采用分光光度法[9]；HPLC法分析黄酮苷元[10-11]：1)样品溶液的制备：新鲜卡亚叶片，洗净沥干，称量10g磨碎。加入40mL 95%的乙醇水溶液，5mL(6mol/L)盐酸混合置于100mL圆底烧瓶中，置于95℃水浴中加热回流2h后迅速冷却至室温，转移至50mL容量瓶中，甲醇定容，摇匀，用孔径0.45μm的微孔滤膜过滤，待测。2)色谱条件：色谱柱：依利特ODS2(4.6mm×250mm，5μm)；流动相：A相：甲醇，B相：0.4%磷酸溶液，梯度洗脱：0～20min A(40%～64%)，20～25min A(64%～40%)；流速：1.0mL/min；柱温：40℃；检测波长370nm，进样量10μL。

1.4 数据处理

采用SPSS13.0统计软件包处理，组间比较用t检验，所有实验数据均用±s表示。

2 结果与分析

2.1 卡亚鲜叶总黄酮的组成及得率

卡亚叶总黄酮含量15.35mg/g鲜样，其中，杨梅素、槲皮素和山奈素含量分别为(0.55±0.03)、(1.81±0.16)mg和(8.17±0.10)mg。准确称取500g于50℃鼓风干燥磨碎过40目卡亚，按1.3.1节方法制备得总黄酮粗提物(4.78±0.34)g，得率为0.96%，经测定总黄酮含量26.42%。

2.2 CLTFE对糖尿病大鼠体质量及脏器指数的影响

从表1可以看出，给药前，各组大鼠间体质量无显著差异；给药两周后，与阳性对照组相比，药物治疗对照组和空白对照组体质量增长最快(P＜0.01)，高剂量组其次(P＜0.05)。给药4周后，与阳性对照组相比，空白对照组、高、低剂量组与阳性对照组体质量均有显著增加，说明卡亚总黄酮提取物可有效改善糖尿病大鼠体质量减轻状况。

表2 卡亚叶总黄酮提取物对糖尿病大鼠脏器指数的影响Table 2 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on organ index of diabetic rats

从表2可以看出，药物治疗对照组肝脏指数和肾脏指数显著低于阳性对照组(P＜0.05)，低剂量组胰脏指数显著高于阳性对照组(P＜0.05)。但由于糖尿病大鼠体质量显著低于其他各组处理，因此脏器指数变化不能显示明确指示意义。

2.3 CLTFE对糖尿病大鼠血糖含量的影响

表3 卡亚叶总黄酮提取物对糖尿病大鼠血糖的影响Table 3 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on FPG level of diabetic rats

给药第2周和第4周末，分别采血测空腹血糖，结果见表3。给药第2周末，高剂量组血糖水平显著低于阳性对照组(P＜0.05)，但远高于药物治疗对照组。给药4周末，高剂量组和药物治疗对照组血糖水平均显著低于阳性对照组(P＜0.01)，但高于空白对照组。表明卡亚叶总黄酮提取物有一定降血糖作用。

2.4 CLTFE对糖尿病大鼠葡萄糖耐量(OGTT)的影响

从表4可以看出，给予葡萄糖1h后，各组大鼠血糖值升至最高，然后逐渐下降，但均低于阳性对照组(P＜0.05)。给予葡萄糖2h后，空白对照组与药物治疗对照组血糖下降，接近空腹时血糖水平；高、低剂量组大鼠血糖值有所下降，显著低于阳性对照组(P＜0.05)，但高于OGTT 2h血糖(11.1mmol/L)。表明卡亚叶总黄酮提取物有一定提高糖尿病大鼠对葡萄糖的耐受能力。

表1 卡亚叶总黄酮提取物对糖尿病大鼠体质量的影响Table 1 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on body weight of diabetic rats

表4 卡亚叶总黄酮提取物对糖尿病大鼠OGTT的影响Table 4 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on OGTT level of diabetic rats

表7 卡亚叶总黄酮提取物对糖尿病大鼠血脂的影响Table 7 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on serum lipoprotein level of diabetic rats

2.5 CLTFE对糖尿病大鼠糖化血清蛋白(GSP)含量的影响

GSP是血清中各种蛋白质与葡萄糖发生缓慢非酶促反应的产物，由于血清中占70%左右的白蛋白半衰期为17～20d，因此，GSP可反映测定前2～3周内的平均血糖水平，作为糖尿病近期内控制的一个灵敏可靠指标[12]。结果见表5，空白对照组、药物治疗对照组和高剂量组GSP均显著低于阳性对照组(P＜0.01)。表明卡亚叶总黄酮提取物有一定控制GSP的作用。

表5 卡亚叶总黄酮对糖尿病大鼠GSP含量的影响Table 5 Effect of total flavonoids extract from Chaya leaves on GSP of diabetic rats

2.6 CLTFE对糖尿病大鼠ALT、AST和BUN的影响

有实验表明[13]，长期高血糖会引起糖尿病大鼠肝脏功能减退，以与肝功能密切相关的ALT和AST活性升高为主要表现。BUN是评价肾功能的指标之一，其含量变化可用作肾小球滤过功能的诊断指标，对于糖尿病早期肾脏病变的检出有一定意义。

表6 卡亚叶总黄酮提取物对糖尿病大鼠ALT和AST的影响Table 6 Effect of total flavonoids extract from chaya leaves on ALT and AST of diabetic rats

从表6可以看出，阳性对照组AST/ALT(P＜0.01)和BUN(P＜0.05)水平显著高于空白对照组，说明糖尿病大鼠肝肾功能受到损害。空白对照组、药物治疗对照组和高、低剂量组ALT、AST和BUN均低于阳性对照组，高剂量组和药物治疗对照组显著低于阳性对照组(P＜0.05)。说明卡亚叶总黄酮提取物对糖尿病大鼠肝功能减退有明显改善作用。

2.7 CLTFE对糖尿病大鼠血脂的影响

糖代谢异常会引起脂代谢紊乱。结果见表7，阳性对照组大鼠TC、TG和LDL-C显著高于空白对照组(P＜0.01)、HDL-C显著低于空白对照组(P＜0.01)，说明糖尿病大鼠脂质代谢紊乱。药物治疗对照组和高、低剂量组TC、TG和LDL-C均低于阳性对照组，而HDL-C均高于阳性对照组，其中，高剂量组TG、LDL-C显著低于阳性对照组(P＜0.05)、HDL-C显著高于阳性对照组(P＜0.01)，与药物治疗对照组指标接近，表明卡亚总黄酮提取物可改善ALX大鼠血脂水平，改善脂质代谢。

3 结 论

本实验研究了卡亚叶总黄酮提取物对ALX糖尿病大鼠血糖、血脂及肝肾功能相关指标的影响。发现卡亚叶总黄酮提取物可降低ALX糖尿病大鼠空腹和葡萄糖负荷后的血糖，降低ALX糖尿病大鼠糖化血清蛋白和血脂含量，表现出较好的血糖控制效果，对ALX糖尿病大鼠的肝、肾损伤也有一定的保护作用。

大量研究报道证实黄酮类化合物可通过抗氧化、维护生物膜稳定，保护胰组织、调节与糖代谢有关酶类的释放及其活性、干扰小肠对糖的吸收、使餐后血糖峰值后移与降低、胰岛素样作用、促进外周组织利用糖、调整糖代谢、抗胰腺炎炎症损伤、抑制醛糖还原酶和抑制蛋白糖基化等抗糖尿病及其并发症[7]。本实验制备的卡亚叶总黄酮提取物含黄酮类26.42%。考虑提取溶剂系统及报道的卡亚成分化学研究结果[14]，本实验用卡亚总黄酮提取物可能含有皂苷和鞣质等成分，可能对ALX大鼠相关指标也有一定的影响，有必要进行深入研究。

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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

西南大学博士基金项目(SWUB2008015)

周才琼(1964—)，女，教授，博士，主要从事食品营养化学研究。E-mail：zhoucaiqiong@swu.edu.cn