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桑树资源降血糖作用的研究

桑树资源降血糖作用的研究摘要:桑树是重要的药用植物资源,本文概述了桑树药用资源的降血糖化学成分和作用机理研究进展。

三种中药桑叶、桑白皮和桑枝的主要降血糖化学成分是黄酮类化合物、生物碱和多糖等,其降血糖作用机理是抑制α-葡萄糖苷酶、抑制糖酶、抗氧化和促进胰岛素分泌。

关键词:桑树;降血糖;作用机理桑科(Moraceae)桑属(Morns)植物全世界约有16种,栽培或野生,我国约有9种,其中药用植物6种。

我国桑属植物资源十分丰富,桑树除用于丝绸业外,还是十分重要的药用植物,桑叶、桑白皮和桑枝是历代中医常用的中药材。

桑属植物主要含黄酮类化合物、苯骈呋喃衍生物、多糖类、香豆类、甾体、氨基酸、有机酸、维生素和挥发油等药用成分。

近10年来,由于植物生物技术、植物化学、分析化学、分子生物学和药理学的快速发展,科研人员对桑树药用资源进行了大规模的药理学研究,其中,发现中药桑叶、桑白皮和桑枝在治疗糖尿病方面药效显著。

1 桑叶的降血糖作用桑叶异名铁扇子,为桑科植物桑(Morns albaL.)的干燥叶,始载于《神农本草经》,列为中品,为中医临床常用中药,在清热、明目、止消渴方面应用广泛。

桑叶药性平和、无毒副作用,已经被国家卫生部正式归人“既是食品又是药品”之列。

我国许多古典医籍中都记载桑叶降血糖药用,《本草纲目》认为桑叶乃手足阳明之药“汁煎代茗,能止消渴,明目长发”;《本草经疏》认为桑叶“性味苦甘、寒,甘所以益血,寒所以凉血,甘寒相合,帮下气而益明”,日本古书《吃茶养生记》中也记载:桑叶有改善“饮水病”(即糖尿病)的作用。

1.1 桑叶降血糖化学成分1.1.1 生物碱类、N-糖类化合物主要有桑糖苷元(Moran A)、1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)、多羟基去甲莨菪碱、荞麦碱(fagomine)等。

其中DNJ和fagomine的降血糖作用最强,DNJ具有抑制糖苷酶活性的作用;fagomine具有促进胰岛素β细胞分泌胰岛素的作用[1]。

DNJ是一种哌啶生物碱,其化学名称是3,4,5-三羟基-2-羟甲基四氢吡啶,分子式为C6H13NO4,分子量为163。

桑叶是迄今为止发现的唯一含有DNJ的植物叶子,其含量为0.11%[2]。

1.1.2 总多糖类有淀粉、糊精等,主要通过促进胰岛素β细胞分泌胰岛素而发挥降血糖作用。

1.1.3 黄酮及黄酮苷类桑叶中富含黄酮类化合物,芸香甙(芦丁)是主要药用成分之一,其它为桑苷、槲皮素、槲皮苷、异槲皮苷和槲皮素-3-三葡萄糖苷等化合物,约占桑叶干重的1.0%~3.0%。

1.2 桑叶的降血糖药理学研究桑叶提取物可防止和延缓糖尿病的发展,对四氧嘧啶(Alloxan,ALX)糖尿病、肾上腺素高血糖有拮抗作用,具有抑制血糖升高和提高葡萄糖耐量的作用。

国内外学者从以下几个不同的作用机理上展开了桑叶降糖活性的研究。

1.2.1 桑叶中α-葡萄糖苷酶抑制剂的降血糖作用从桑叶中提取的多羟基生物碱具有较好的抑制糖苷酶活性,Moran A对ALX高血糖小鼠有剂量依赖的降血糖效果;DNJ在小肠里能与α-葡萄糖苷酶结合,抑制双糖的分解,使大量的糖分不能被吸收,可明显抑制STZ糖尿病小鼠的血糖上升。

李宏等[3]研究发现桑叶对ALX大鼠实验性糖尿病有降血糖作用,随着剂量的增加,降糖能力也随之增加,推测桑叶的降糖能力主要是由桑叶中的α-葡萄糖苷酶抑制剂、桑叶多糖等共同作用的结果。

1.2.2 桑叶多糖的降血糖作用或提取物的抑制糖酶作用陈福君等[4]报道桑叶中提取的总多糖,腹腔注射给药(50、100、200mg/kg),对ALX糖尿病小鼠有显著的降血糖作用,认为降糖机制是通过促进胰岛素β细胞分泌胰岛素而发挥作用。

佐藤修二[5]报道用桑叶50%甲醇提取物(ME)作大鼠小肠管流实验,在ME(相当0.1%桑叶)共存时迅速抑制蔗糖吸收,中止加ME时,立即恢复,显示出桑叶成分对二糖类分解酶活性的抑制作用。

1.2.3 桑叶黄酮类化合物的抗氧化作用植物黄酮类低分子抗氧化剂,如芦丁、桑素、槲皮素、异槲皮素、水飞蓟素、刺槐素和粗毛豚草素等,不仅能清除体内氧自由基,还能清除酶类所不能起作用的一些自由基,包括寿命比较短的羟自由基和脂类有机物自由基,表现出比较强的抗氧化作用。

桑叶黄酮类抗氧化剂也有显著效果。

1.2.4 桑叶饲料促进胰岛素的分泌而降血糖陈智毅等[6]以ALX高血糖小鼠为动物模型,用含l%和5%桑叶颗粒剂主剂的饲料饲喂,发现桑叶颗粒剂主剂可改善糖尿病小鼠“多饮”和体重降低的症状,两种剂量均可极显著地降低血糖值。

桑叶颗粒剂有望开发成糖尿病辅助治疗的功能性食品及治疗性药物。

2 桑白皮的降血糖作用桑白皮为桑科植物桑树除去栓皮的干燥根皮,始载于《神农本草经》,列为中药,历代本草均有收载。

在《本经》中又名桑根白皮,为常用中药。

明代李时珍所著《本草纲目》载:桑白皮主治消渴尿多。

现代药理研究证实,桑白皮具有明显的降血糖作用。

2.1 桑白皮中的多羟基生物碱和黄酮类成分目前确定的降血糖成分是多羟基生物碱MoranA和DNJ,主要通过降低碳水化合物的消化和葡萄糖的吸收来降血糖。

黄酮类成分主含桑根白皮素(Morusin)、环桑根皮素(Cyclomorusin)、桑素(Mu1.ben-in)、桑色烯(Mulberrochromene)、环桑素(Cyclo.mulberrin)、环桑色烯素(Cyclomulbenochromene)和桑酮(Ku.wanon)等,它们的降血糖效果有待研究。

2.2 桑白皮的降血糖药理研究者们对266种生药进行了抑制葡萄糖苷酶活性的测试,发现桑白皮对此酶有较高抑制活性,从桑白皮的热水提取物中分离出的活性物质经鉴定为DNJ,给STZ糖尿病小鼠口服后可明显抑制血糖上升。

他们还用含桑白皮的5种方剂(五虎汤、华盖散、顿嗽汤、清肺汤、泻白散)热水提取物分别给实验性糖尿病小鼠口服,抑制活性的强度与方剂中含桑白皮的量成正比,若去除桑白皮,则各方剂的抑制活性极低。

3 桑枝的降血糖作用桑枝是桑科植物桑的干燥嫩枝,为常用中药。

《中国药典》及有关药学文献记载,桑枝用于手足麻木、关节肿痛及风湿痹痛等症。

《本草图经》中记载:桑枝“疗遍体风痒干燥……兼疗口干”;《本草纲要》则说:“利关节,养津液,行水祛风”,从古文献中可知,桑枝除用于风寒湿痹外,还具有“养津液、疗口干”之功效,即可用于治疗糖尿病。

中医临床上治疗糖尿病关节病变、周围神经病变时,也常选用桑枝,能显著降低血糖而缓解症状。

3.1 桑枝中的多羟基生物碱和黄酮类成分多羟基生物碱,包括DNJ、荞麦碱(fagomine)等。

黄酮类成分主要有异槲皮甙以及桑素(Mulberrin)、桑色素(Morin)、二氢桑色素(Dibydromorin)、环桑素(Cyclo.mulberrin)、桑色烯(Mulberrochromene)、环桑色烯(Cyclomulberrochr0mene)和桑酮(Ku.wanon)等。

3.2 桑枝的降血糖药理叶菲等[7]给ALX高血糖大鼠连续口服桑枝水提物15天,来观察其对高血糖综合症、血脂及糖尿病肾病的影响,发现高血糖大鼠摄食量和水摄取量、空腹和非禁食血糖等指标均明显降低,血脂得到调节,糖尿病肾病得到改善。

吴志平等[8][9]研究了桑树不同药用部位对STZ糖尿病小鼠的降血糖作用,发现中药桑枝的降血糖功效比常用的桑白皮和桑叶更为显著,并且进行了桑枝总黄酮类化合物的降血糖药效学试验研究,认为桑枝总黄酮是桑枝降血糖作用的有效部位。

在中药桑枝的临床应用方面,郭宝荣等[10]采用桑枝颗粒(纯中药制剂)对Ⅱ型糖尿病人进行了系统的临床观察,同时设立西药(拜糖平)对照组,治疗时间为2个月,发现桑枝颗粒组和西药对照组的降血糖总有效率分别为95%和80%;桑枝颗粒在改善糖尿病症状、降低血脂等方面的疗效也优于西药对照组。

刘海燕[11]报道以桂枝和桑枝二味为主药自拟方剂治疗糖尿病末梢神经炎,取得了较好疗效。

4 结语我国糖尿病患者人数众多,且呈现递增的趋势,糖尿病及其各种并发症已成为威胁人类健康的一大杀手。

因此,加大降血糖天然药物的研发具有重大意义。

桑叶、桑枝、桑椹、桑白皮作为传统的中药材,都具有显著的降血糖作用,在天然降糖药物的开发利用中具有无比广阔的前景。

参考文献:[1]孙莲,孟磊,阎超,等.桑叶的降血糖活性成分和药理作用[J].中草药2002,33(5):471-473.[2]Yoshiaki,Yoshikuni.Inhibition of intestinal-glucosidase aetivity and postprandial hyperglycemia by moranoline and its N-alkyl derivatives.Agric Biol,Chem,1988,52(1):121-128.[3]李宏,黄金山,胡浩等.桑叶对α-葡萄糖苷酶活力影响及降糖机理的研究[J].中国蚕业,2003,24(2):19.[4]陈福君,卢军,张永煜.桑的药理研究(I).桑叶降血糖有效成分对糖尿病动物糖代谢的影响[J].沈阳药科大学学报,1996,13(1):24.[5]佐藤修二.桑叶提取物对大鼠小肠二糖类吸收的抑制作用[J].国外医学中医药分册,1999,21(4):54.[6]陈智毅,廖森泰,邹宇晓等.桑叶颗粒剂对糖尿病的治疗作用研究[J].蚕业科学,2003,29(2):206-209.[7]叶菲,申竹芳,乔凤霞,等.中药桑枝提取物对大鼠糖尿病并发症的实验治疗作用[J].药学学报(英文版),2002,37(2):108-112.[8]吴志平,周巧霞,顾振纶,等.桑树不同药用部位的降血糖作用比较研究[J].蚕业科学,2005,31(2):215-217.[9]吴志平,顾振纶,谈建中,等.桑枝总黄酮的降血糖作用[J].中草药,2005(增刊):239-241.[10]郭宝荣,赵泉霖,钱秋海,等.桑枝颗粒剂治疗Ⅱ型糖尿病40例[J].山东中医药大学学报,1999,23(1):46-47.[11]刘海燕.二枝汤治疗糖尿病末梢神经炎87例[J].中国临床康复,2003,7(9):1461.。

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