西瓜皮多糖对衰老小鼠抗衰老及降血糖作用

西瓜皮多糖对衰老小鼠抗衰老及降血糖作用

郎杰郑玉光1

(河北经贸大学生物科学与工程学院，河北石家庄050061)

摘要〔〕目的研究西瓜皮多糖的抗衰老和降血糖作用。方法提取西瓜皮多糖备用。采用皮下注射D-半乳糖的方法构建衰老模型小鼠，同时以西瓜皮多糖按低、高剂量灌胃30 d，测定血清中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。给正常小鼠测血糖后腹腔注射四氧嘧啶造高血糖模型小鼠后，仍以西瓜皮多糖按低、高剂量连续灌胃15 d再次测定血糖值。两组试验均设空白对照组，模型对照组和阳性对照组。结果西瓜皮多糖可抑制衰老模型小鼠血中SOD和CAT活性下降和MDA含量升高，与模型对照组相比高剂量组SOD、CAT减少下降20.8%、29.4%，减少MDA62.1%；对高血糖模型小鼠具有一定降血糖作用(高剂量组与模型对照组相比减少19.5%)。结论西瓜皮多糖具有一定的抗衰老作用及降血糖作用。

关键词〔〕西瓜皮；多糖；抗衰老；降血糖

中图分类号〔〕R212；TS201〔文献标识码〕A〔

1河北中医学院基础部

第一作者：郎杰(1955-)，男，副教授，硕士，主要从事食品生物化学研究。

根据文献记载，西瓜皮具有多方面保健或治疗作用。将西瓜削去内瓤及外面青皮晒干即为中药西瓜翠衣，性味甘凉，具有清热利尿功效，可用于暑热烦渴，水肿，小便不利等证〔1〕。西瓜皮对肾炎、高血压、糖尿病等具有辅助疗效〔2〕。植物多糖有广泛的生物活性，例如免疫调节、抗肿瘤、抗辐射、抗疲劳和抗衰老、降糖、降脂等〔3，4〕。西瓜皮中也含有多糖类成分，是否具有某些方面生物活性尚不清楚，本试验对西瓜皮水溶性粗多糖进行了抗衰老和降血糖方面的功能研究。

1材料与方法

1.1试验材料西瓜购自本地，除去红色瓜瓤和绿色表皮后切成小块置于烘箱中60℃烘干后粉碎备用。昆明系小白鼠购于河北医科大学动物室。

1.2主要试剂与仪器超氧化物歧化酶(SOD)试剂盒、过氧化氢酶(CAT)试剂盒、丙二醛(MDA)试剂盒及血糖试剂盒购于南京建成生物工程研究所，盐酸二甲双胍为贵州天安药业有限公司生产，维生素E胶丸为浙江医药股份有限公司生产。UV-752型分光光度计为上海光谱分析仪器厂生产。

1.3西瓜皮多糖制备西瓜皮干粉按重量加入12倍蒸馏水调pH为8.0，于90℃浸提3 h后以4 000 r/min离心20 min，取上清液加入木瓜蛋白酶(1 U/ml)，37℃水浴1 h，升温至95℃保持5 min，再以4 000 r/min离心20 min，上清液按体积加入4倍量无水乙醇，静置后离心20 min，得到浅黄色粗多糖沉淀物，减压干燥用于动物试验。

1.4抗衰老试验选择体重23~28 g雄性小鼠50只，随机分为空白对照组，模型对照组，阳性对照组，西瓜皮多糖低剂量组和高剂量组，每组10只。后四组每天颈背部皮下注射62.5 g/L的D-半乳糖生理盐水溶液20 ml/kg造糖代谢衰老模型〔5〕，连续30 d。阳性对照组灌胃维生素E 30 mg/kg(混悬液)，西瓜皮多糖低、高剂量组为250、500 mg/kg，另两组灌胃同体积蒸馏水。连续灌胃30 d。末次灌胃2 h后用乙醚麻醉小鼠由眼内眦采血，测定血清SOD、CAT活性和MDA含量，血样处理及测定方法及结果计算按试剂盒说明进行。

1.5降血糖动物试验所用小鼠及分组与抗衰老试验相同。分组后乙醚麻醉小鼠后眼内眦采血测血糖值(氧化酶法)。禁食1 d后一次性腹腔注射四氧嘧啶200 mg/kg造高血糖模型动物(空白对照组除外)〔6〕。造模后3 d再次采血测定血糖值，血糖达到11.1 mmol/L以上即为高血糖模型动物，则在正常饲养情况下灌胃所制西瓜皮多糖，低剂量组和高剂量组分别为500 mg/kg和750 mg/kg，阳性对照组灌胃盐酸二甲双胍100 mg/kg，另两组灌胃同体积蒸馏水。连续灌胃15 d，末次灌胃12 h后采血测定血糖值。血样处理及血糖测定方法及结果计算按试剂盒说明进行。

2结果

2.1西瓜皮多糖抗衰老试验结果模型对照组小鼠与空白对照组小鼠相比，血清中SOD和CAT活性明显下降，MDA含量明显升高(P<0.01)，其中模型对照组SOD和CAT活性平均值分别下降到空白对照的73.0%和66.2%，MDA含量为空白对照组的185.8%，表明模型制作成功。西瓜皮多糖灌胃组的衰老模型小鼠血清中SOD和CAT活性未明显下降，MDA含量未明显升高，其中高剂量组的SOD、CAT活性和MDA含量分别为空白对照组的93.8%、95.6%和123.7%，与空白对照组相比差异不显著。高、低剂量组间差异不显著。表明西瓜皮多糖可以减轻因衰老造模带来的SOD和CAT活性下降和MDA含量增加。见表1。

表1　各组小鼠血中SOD、CAT活性及MDA

与空白对照组比较：1)P<0.05；与模型对照组比较：2)P<0.05；与阳性对照组比较：3)P<0.05

2.2 西瓜皮多糖降血糖试验结果正常小鼠经过四氧嘧啶造模后血糖均增高两倍以上，说明已造成高血糖模型动物。通过降糖药物及西瓜皮多糖的给药处理，高血糖模型动物血糖均有不同程度的下降，其中西瓜皮多糖的降血糖效果与阳性对照相比差异不显著(P>0.05)，西瓜皮多糖低、高剂量组的血糖分别为模型对照的83.6%和80.5%，低、高剂量组与模型对照组间比较(P<0.05)，表明西瓜皮多糖具有一定的降血糖作用。

表2　各组小鼠血糖水平比较

与模型对照组比较：1)P<0.05

3讨论

衰老机制之一的自由基伤害学说认为生命活动过程不断产生的氧自由基会损伤细胞膜和一些生物大分子的功能，由此导致细胞或机体的衰老〔7〕。SOD是机体内氧自由基的清除剂，可增强机体抗氧化损伤能力，减少MDA产生，起到抗衰老作用〔8〕。SOD歧化氧自由基产生的H2O2对机体也有损害，所以在抗衰老过程中CAT与SOD的作用密切相关。

很多多糖类物质可抑制衰老动物血清中SOD和CAT活性下降及MDA含量增高而具有抗衰老作用〔9〕。本试验采用衰老模型小鼠灌胃西瓜皮多糖，表现出抑制血清中SOD和CAT活性的下降及MDA含量的升高，表明西瓜皮多糖也具有抗衰老作用。

糖尿病是老年常见病，发病率在逐年升高。降糖类西药长期服用对身体不利，有必要寻找具有降血糖作用的中药或天然生物成分。已发现的降血糖天然成分有皂苷类、生物碱类、黄酮及酚类、多糖类等〔10〕。多糖的降血糖机制研究认为：某些多糖可通过抗氧化途径，减轻对胰岛或相关组织的损伤，例如蒲公英多糖〔11〕等；某些多糖可通过抑制α-葡萄糖苷酶抑制糖的吸收或以其他途径增强葡萄糖的转化，例如荔枝多糖〔12〕及某些禾本科植物的β-葡聚糖〔13〕；某些多糖可增强胰岛细胞的活性或改善胰岛功能，如山药多糖〔14〕。某些多糖也存在多种作用。本试验所提取的西瓜皮多糖表现出一定降糖作用，从影响SOD活性分析，认为有可能是抗氧化机制。但尚不能确定此多糖粗提物中含有其他降糖成分，有待于进一步探讨。

随着人口老龄化趋势上升，提高老年人生活质量，延缓衰老已成为国内外医学和生物学领域研究的热点之一。西瓜皮来自农产品，对人体基本没有毒副作用，对其进一步深入研究，即可利用西瓜皮多糖或其他成分维护老年身体保健，又可使天然废弃农产品得到利用。

4参考文献

1全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编〔M〕.下册.北京：人民卫生出版社，1978：223.

2华景清，蔡健.西瓜的营养与药用价值〔J〕.食品与药品，2005；7(6)：67-9.

3施松善，王顺春.多糖生物活性研究进展〔J〕.生命科学，2011；23(7)：662-70.

4周静华，左绍远.植物多糖生物学活性研究进展〔J〕.大理学院学报，2012；11(6)：35-7.

5陈勤.抗衰老研究实验方法〔M〕.北京：中国医药科技出版社，1996：466.

6徐叔云，卞如濂，陈修.药理实验方法学〔M〕.第3版.北京：人民卫生出版社，2001：1239，1516-23.

7安晓娟，冯琳，宋红平.植物多糖的结构分析及药理活性研究进展〔J〕.中国药学杂志，2012；47(16)：1271-5.

8陈飞飞，蔡东联.活性多糖延缓衰老的研究进展〔J〕.中西医结合学报，2009；7(7)：674-7.

9孙晓生，杨柳.抗衰老机制与药物的研究进展〔J〕.广州中医药大学学报，2009；26(6)：593-7.

10张曼，王惠好，臧林泉.降血糖中药的有效成分与作用机制研究进展〔J〕.广东药学院学报，2011；27(3)：320-2.

11宋晓勇，刘强，王子华.蒲公英多糖降糖药理作用研究〔J〕.中国药房，2009；20(27)：2095-7.

12张钟，吴文婷，王萍，等.荔枝水溶性多糖作为α-葡萄糖苷酶抑制剂的活性测定〔J〕.食品科学，2013；34(13)：175-9.

13汪海波，刘大川，汪海婴，等.燕麦β-葡聚糖对小肠蠕动及淀粉酶活性的影响研究〔J〕.营养学报，2006；28(2)：149-51.

14杨宏莉，张宏馨，李兰会，等.山药多糖对体外培养大鼠胰岛细胞活性及胰岛素分泌的影响〔J〕.河北大学学报：自然科学版，2010；30(4)：408-12.

〔2014-06-07修回〕

(编辑安冉冉/曹梦园)