新疆小枝玫瑰降糖作用及机制研究

新疆小枝玫瑰降糖作用及机制研究

郭玉婷1， 兰卫2， 田思敏3， 赵保胜3， 耿直2

(1新疆医科大学对口协作办公室；2新疆名医名方与特色方剂学自治区重点实验室， 乌鲁木齐830011；

3北京中医药大学科研实验中心， 北京100029)

摘要：目的研究小枝玫瑰对α-葡萄糖苷酶抑制作用和对正常小鼠血糖的影响。方法手术摘取大鼠小肠段，获得α-葡萄糖苷酶，以4-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)为底物，测定玫瑰花水提液(Ms)、醇提液(Mc)对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用，并选取α-葡萄糖苷酶活性抑制活性较强的Mc，动物实验验证其降糖活性。结果玫瑰花不同提取液均有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性，其中Ms的IC50为23.14 μg/mL，Mc的IC50为11.35 μg/mL；Mc多次给药能够明显降低正常小鼠血糖，且呈现一定的量效关系，其中Mc中、高剂量降血糖作用优于阿卡波糖，表现为较好的抗糖尿病作用。结论玫瑰花醇提液抑制α-葡萄糖苷酶活性作用强于水提液，抑制α-葡萄糖苷酶活性可能是玫瑰花发挥降糖作用的主要作用机制。

关键词：玫瑰花； α-葡萄糖苷酶； 糖尿病

中图分类号：R961文献标识码：A

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2015.04.015

[收稿日期：2015-01-15]

基金项目：国家自然科学基金(30860317)

作者简介：穆巴热克孜·穆合塔尔(1987-)，女(维吾尔族)，在读硕士，研究方向：口腔颌面外科。

The study on anti-diabetes and its mechanism of Xinjiang branchlets roses

GUO Yuting1， LAN Wei2， TIAN Simin3， ZHAO Baosheng3, GENG Zhi2

(1CounterpartCooperationofficeofXinjiangMedicalUniversity；2XinjiangKeyLaboratory

ofFamousPrescriptionandScienceofFormulas，Urumqi830011，China；

3CenterofScientificExperiment,BeijingUniversityofChineseMedicine,Beijing100029,China)

Abstract:ObjectiveTo establish the evaluation system of the activity of α-glucosidase inhibition in vitro and to explore the influence of the extracts on blood glucose of normal mice. Methodsα-glucosidase was prepared from rat small intestine via operation. 4-nitrobenzophenone-α-D-glucopyranoside (pNPG), as a substrate, was used to measure the inhibition of α-glucosidase activity by Rosa rugosa water extract (Ms) and Rosa rugosa ethanol extract (Mc) respectively. The MG2 with strong inhibition was selected to validate the activity of lowering blood glucose with animal experiments. ResultsThe different kinds of extracts of Rosa rugosa both showed certain α-glucosidase inhibitory activity, among which the IC50 values of Ms and MG2 was 23.14 μg/mL and 11.35 μg/mL. Mc could reduce blood glucose of normal mice; Mc multiple dosing can significantly decrease the blood glucose level in normal mice, and showed dose-effect relationship, and high dosage of Mc had much better anti-diabetic effect than that of acarbose. ConclusionThe Rosa rugosa ethanol extract had higher α-glucosidase inhibitory activity than that of the water extract, and it’s likely that the inhibiting α-glucosidase activity was the main mechanism that Rosa rugosa was capable of decreasing blood glucose.

Key words: Rosa rugosa; α-glucosidase; diabetes

糖尿病(diabetes)是一种常见的代谢内分泌病，其基本病理生理为相对或绝对胰岛素分泌不足所引起的糖、脂肪、蛋白质、水及电解质代谢紊乱，其主要特点是高血糖及糖尿。临床表现早期无症状，发展到症状期时，临床上可出现多饮、多食、多尿、疲乏、消瘦等症候群，严重时发生酮症酸中毒。常见的并发症及伴随症有急性感染、肺结核、动脉粥样硬化、肾和视网膜等大小血管病变以及神经病变。

α-葡萄糖苷酶又叫α-D-葡萄糖苷水解酶，其是小肠内麦芽糖、蔗糖等寡糖的水解酶。抑制α-葡萄糖苷酶活性，可减缓葡萄糖的生成和吸收,降低血糖水平。α-葡萄糖苷酶抑制剂不仅可防治糖尿病、肥胖症,还具有抗肿瘤和AIDS 病毒的作用，因此研究α-葡萄糖苷酶抑制作用具有重要的临床意义。本研究旨在探讨本地特色植物玫瑰花提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及其对正常小鼠血糖的影响，以期发现其降糖作用的活性机制及其物质基础。

1材料与方法

1.1药物与试剂酵母a-葡萄糖苷酶(source：Saccharomyces sp．)和牛血清白蛋白(日本wako产品)。玫瑰花水提取物(Ms)和醇提取物(Mc)由新疆和田阳光沙漠玫瑰有限公司提供，配成10 mg/mL母液，阳性对照阿卡波糖(拜糖苹)用水制成阿卡波糖含量为10 mg/mL的母液，四氧嘧啶(Alloxan)使用时用生理盐水配比溶液，市售葡萄糖测定试剂盒，盐酸肾上腺素注射液，血糖试纸(强生中国医疗器械有限公司产品)。

1.2仪器U-2010型紫外分光光度仪(日本Hitachi)，One Touch Ultra型血糖仪(强生中国医疗器械有限公司产品)。

1.3实验动物清洁级ICR小鼠，雄性，体质量18～22 g，购自新疆医科大学实验动物中心[SCXK(新)2011-0004]。

1.4玫瑰花不同提取物制备称取新疆小枝玫瑰鲜花2 000 g，加12倍量水浸泡30 min，水蒸气法提取精油，提取3 h，冷却，过滤，滤液，干燥，得玫瑰花水提物(Ms)，滤渣烘干，加10倍量75 %乙醇浸泡30 min，加热回流2次，每次60 min，过滤，合并2次滤液，干燥，得玫瑰花总醇提物(Mc)。

1.5大鼠小肠α-葡萄糖苷酶制备雄性大鼠禁食过夜，麻醉致死，迅速摘取胃幽门以下小肠约20 cm，4℃生理盐水(NS)冲洗2次，刮取黏膜层，按1∶10比例加入0.5 mol/mL NaCl-KCl溶液，匀浆。4℃、10 000 r/min离心30 min，弃上清，沉淀用预冷的NS洗冲2次，4℃、10 000 r/min离心30 min，最后沉淀按体积1∶5用NS稀释后，于4℃、500 r/min离心10 min，取上清液，考马斯亮蓝法测定上清液蛋白含量，-20℃保存备用。

1.6α-葡萄糖苷酶反应体系的选择根据前期实验结果，确定小肠提取液蛋白最佳浓度为0.17 mg/mL，最适底物浓度为3.3 mmol/mL，最适反应时间为30 min。

1.7玫瑰花提取物体外α-葡萄糖苷酶抑制试验取50 μL肠提取液加入67 mmol/L磷酸盐缓冲液(pH 6.8)，37℃水浴温孵10 min，加入不同浓度的Ms、Mc或阿卡波糖，饱和5 min后再加入100 μL pNPG(10 mmol/mL)，体系总体积为350 μL，使药物终浓度分别为6.00、9.00、13.50、20.25、30.38、45.56、68.34和102.52 μg/mL。水浴30 min后，加入0.1 mol/L Na2CO3400 μL终止反应。样品溶液置于96孔板中用酶标仪于405 nm处测定吸光度，每组反应平行3次。同时设立阳性对照(相应浓度的阿卡波糖)、阴性对照(不加抑制剂，补充缓冲液)和空白对照(不加底物和抑制剂，补充缓冲液)，计算抑制率，并绘制不同浓度提取物抑制率曲线，Bliss法计算半数抑制浓度(IC50):

抑制率(%)=[(A阴性-A试样)/(A阴性-A空白)]×100%。(注：酶活力定义为37℃、pH 6.8条件下，酶蛋白每分钟催化1 μmol对硝基苯酚生成为1个活力单位)。

1.8玫瑰花提取物对正常小鼠血糖的影响正常雄性ICR小鼠50只，随机分为5组，分别为正常对照组、Mc大剂量组(150 mg/kg)、Mc中剂量组(100 mg/kg)、Mc小剂量组(50 mg/kg)和阳性药阿卡波糖(100 mg/kg)组,每组10只。除正常对照组外，其余各组小鼠均每天灌胃不同浓度的药物0.1 mL/10 g体质量。连续7 d。末次给药后禁食3 h，鼠尾尖取血，血糖试纸法测定血糖浓度。

2结果

2.1Ms、Mc对体外α-葡萄糖苷酶抑制作用Ms、Mc对体外α-葡萄糖苷酶抑制率:Ms的IC50为23.14 μg/mL，Mc的IC50为11.35 μg/mL，Ms、Mc均显示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性，且呈明显剂量依赖关系，其中Mc抑制作用较强，其作用优于阳性对照药阿卡波糖，结果见图1、表1。

图1 玫瑰花提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

2.2Mc多次给药对正常小鼠血糖含量的影响Mc多次给药能够明显降低正常小鼠血糖，且呈现一定的量效关系，其中Mc中、高剂量降血糖作用优于阿卡波糖,结果见表2。

表1　玫瑰花提取物体外α-葡萄糖苷酶抑制率及IC 50

表2　Mc多次给药对正常小鼠血糖含量的影响( ±s)

注：与正常对照组比较,*P<0.05,**P<0.01。

3讨论

玫瑰花是蔷薇科植物玫瑰(Rosaru gosa Thumb．)的干燥花蕾，性温，味甘、微苦，具有行气解郁、和血、止痛等功效，主治用于肝胃气痛、食少呕恶、月经不调、跌扑伤痛[1]。姚可成《食物本草》中记载: “主利肺脾，益肝胆，辟邪恶之气，食之芳香甘美，令人神爽。”《本草纲目拾遗》中记载: “和血行血，理气……”。《本草正义》中记载: “玫瑰花，香气最浓，清而不浊，和而不猛，柔肝醒胃，流气活血，宣通窒滞而绝无辛温刚燥之弊。”在众多古籍的记载中，玫瑰花的功效可见一斑。

新疆小枝玫瑰为重瓣红玫瑰，在新疆特殊环境下生长而成，生长期长，一年就开花1次；日照时间长，无任何化肥农药使用，生长慢，产量较低。1支新疆小枝玫瑰含有的有效成份量是1支保加利亚玫瑰的11.56倍。保加利亚玫瑰之所以出名的原因是数量大，但是质量远远不如新疆小枝玫瑰。本实验原料采用新疆小枝玫瑰提取精油后的废渣，提高了药材的利用率。

现代药理研究表明，玫瑰花具有较为广泛的药理活性，如改善心肌缺血表现[2]、消除氧自由基、抗氧化[3]、抗菌抗病毒[4]、抗肿瘤[5]等作用。近年来，对玫瑰花降血糖作用研究引起越来越多有关注[6-7]，但对其降糖作用机制研究少有报道。

饮食中的碳水化合物在α-葡萄糖苷酶的作用下，释放葡萄糖并经小肠吸收进人血液，是餐后血糖升高的主要原因。餐后血糖升高可引起胰岛素敏感性降低从而加重病情，并可导致严重的并发症。因此，调节控制α-葡萄糖苷酶的活性，可延缓碳水化合物的消化吸收，起到降低餐后血糖和糖化血红蛋白、减低血糖波动、防治糖尿病和有关并发症的作用。本实验表明玫瑰花醇提物对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用较水提物强。同时，动物实验结果亦表明，醇提物具有较强的降血糖作用。本研究结果揭示了玫瑰花的降糖有效成分为醇提物，有降糖机制可能与抑制α-葡萄糖苷酶活性，进而抑制血糖升高有关。其确切药效学物质基础及作用机制有待于进一步深入研究。

参考文献:

[1]中华人民共和国药典委员会．中华人民共和国药典 2010年版(一部)[S]．北京， 中国医药科技出版社, 2010:185.

[2]张秀兰, 凌泽坤, 刘志林, 等．玫瑰舒心口服液治疗气滞血瘀型冠心病心绞痛的研究[J]．中西医结合杂志, 1992, 12(7):414．

[3]赵慧芬, 朱大恒, 锦峰, 等．玫瑰花提取液对氧自由基的清除效应研究[J]．河南农业科学, 2008,(12):102．

[4]Fu M, Ning TB, Jiang Y, et al．Compounds from rose( Rosa rugosa) flowers with human immunodeficiency virus type 1 reverse transcriptase inhibitory activity[J]．J Pharma Pharmacol, 2006,58:1275-1280．

[5]Dobson HEM． Pollen and flower volatiles in two Rosa species[J]．Phytochemistry, 1987, 26(12):3171-3173．

[6]牛淑敏, 李巍. 玫瑰花中两种抗氧化成分的分离鉴定与活性测定[J]. 南开大学学报, 2006,(1):90-94．

[7]周达, 鲁晓翔, 罗成. 玫瑰花黄酮对糖尿病小鼠的降血糖作用[J]. 食品工业科技, 2011, 32(2):319-321.

(本文编辑施洋)

通信作者：阿迪力·莫明，男(维吾尔族)，主任医师，硕士生导师，研究方向：口腔颌面部创伤、肿瘤及术后重建，E-mail:adili928@hotmail.com。

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