摘要:用鏈脲佐菌素(STZ)建立糖尿病KM小鼠模型,將糖尿病KM小鼠分成陽性對照組(二甲雙胍組)、多穗(Lithocarpus polystachyus Rahed)柯乙酸乙酯提取物(高、中、低)組、多穗柯水提取物(高、中、低)組。每天對模型試驗組灌胃多穗柯不同液相提取液[高劑量組200 mg/(kg·d)、中劑量組100 mg/(kg·d)、低劑量組50 mg/(kg·d)],正常組灌胃生理鹽水,陽性對照組灌胃二甲雙胍片溶液,每隔3 d測量KM小鼠血糖值。15 d后,斷頭取血,測量其血清中的丙二醛(MDA)、過氧化氫酶(CAT)值。結果表明,多穗柯乙酸乙酯、水相提取液都能降低小鼠血糖和小鼠血清中的MDA值,可使小鼠血清中的CAT值恢復。多穗柯提取液具有降血糖功效,對糖尿病小鼠具有一定的調節保護作用。
關鍵詞:多穗柯;降血糖;丙二醛(MDA);過氧化氫酶(CAT)
中圖分類號:TS201.2+5 文獻標識碼:A 文章編號:0439-8114(2012)02-0354-03
The Effect of Different Extracts from Lithocarpus polystachyus Rahed on the Activity of CAT and MDA in Diabetic Mice
ZHANG Jian,ZENG Jun-ying,TANG Ming
(Key Laboratory of Hunan Province for Study and Utilization of Ethnic Medicinal Plant Resources,Huaihua University,
Huaihua 418008,Hunan,China)
Abstract: To explore the effect of the antidiabetics and antioxidant potential of different extracts from Lithocarpus polystachyus Rahed on the diabetic mice, the streptozocin induced diabetic KM mice were randomly allocated to 7 groups which were positive control group, three L. polystachyus ethyl acetate extracts groups and three L. polystachyus water extracts with high, middle and low level, respectively. The mice in treat groups were taken each extracts in different dose, i.e. 50 mg/kg、100 mg/kg or 200 mg/kg every day. The normal control mice and the diabetic control mice were taken salt water orally. The mice in positive control group were taken metformin. The blood glucoses of the experimental mice were measured every three days. After 15 days, the blood of all mice were collected to detect the malondialdehyde (MDA) and catalase (CAT) value in serum. The results showed that the ethyl acetate extracts and water extracts from L. polystachyus could reduce the blood glucose and the MDA in serum, and also increase the activity of CAT in diabetic mice serum. It suggested that L. polystachyus had strong potential to regulate glucose homeostasis of the diabetic KM mice.
Key words: Lithocarpus ploystachyus Rahed; antidiabetics; MDA; CAT
多穗柯(Lithocarpus polystachyus Rahed),俗稱甜茶,殼斗科櫟屬植物[1]。多穗柯是一種傳統中草藥,具有清熱利尿、滋潤肝腎、潤肺鎮咳等功效,可用于防治痢疾、皮膚瘙癢、癰疽惡瘡等癥[2,3]。多穗柯民間藥用已有上千年的歷史,特別是在降血糖、調血脂及降血壓方面有獨特的療效,初步推斷其抗氧化成分中含有黃酮類等物質[4]。多穗柯產地群眾很早就有采其嫩葉作“甜茶”飲用的習慣。甜茶香氣濃郁、色澤鮮艷、甘甜回味持久,是因為其中富含一種天然甜素,這種甜味劑并非糖類,在多穗柯葉中的量極高,能滿足糖尿病患者及愛美人士對甜食的需求,具有很高的利用價值。
本試驗通過不同化學溶劑提取多穗柯全草得到不同液相的提取物,用液相提取物連續灌胃鏈脲佐菌素(STZ)KM糖尿病小鼠14 d,測定血糖濃度,觀測其血液、肝臟、腎臟中丙二醛(MDA)及過氧化氫酶(CAT)的活力變化,研究MDA及CAT兩個主要抗氧化指標活性動態[5],為進一步探索多穗柯預防治療糖尿病,開辟新的中藥資源提供理論依據。
1 材料與試劑
1.1 試驗材料
多穗柯采自湖南省芷江縣甜茶基地。
試驗用KM小白鼠購置于中南大學湘雅醫學院實驗動物研究中心(合格證號:湘檢證字2008-0002)。挑選體格健壯、身體完整無損的KM小白鼠用于試驗,適應性培養7 d后,選取體重為(25±2)g的KM小鼠進行試驗。
1.2 試劑和儀器
鏈脲佐菌素(STZ)(用pH 4.5的檸檬酸緩沖液配制成STZ濃度為50 mg/mL的溶液);二甲雙胍(重慶科瑞制藥有限責任公司,批號:249003);乙酸乙酯(廣東汕頭市西隴化工廠,批號:0610222);MDA試劑盒、CAT試劑盒(南京建成生物工程研究所);BF-201中草藥粉碎機(天津市泰斯特儀器有限公司);RE-52AA旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠);TXNW-10B超聲波循環提取機(北京弘祥生物技術開發公司);利舒坦血糖試紙(美國Abbott Diabetes Care公司,批號:01071208);FreeStyle 利舒坦血糖儀(美國Abbott Diabetes Care公司)。
2 試驗方法
2.1 多穗柯提取液的制備
稱取多穗柯葉子適量,在50~60 ℃干燥8 h,粉碎,過100目篩,準確稱取3.5 kg,按70%乙醇(體積分數)∶樣品=10∶1(質量體積比,kg/L)的比例配制,靜置24 h,置于超聲波循環提取機中破碎提取有效成分。超聲波循環提取總時間40 min,每超聲2 s,間隙1 s,工作頻率40 kHz、轉速1 300 r/min。將乙醇提取液用旋轉蒸發儀65 ℃減壓濃縮到較小體積,回收乙醇,再將回收后的濃縮液放入65 ℃恒溫干燥箱中,使其干燥直至黏稠狀的浸膏[6]。
用適量80 ℃蒸餾水回收浸膏,靜置讓其自然冷卻,葉綠體會自然沉淀在最底層。將去除葉綠體的溶液轉移至500 mL的分液漏斗,用氯仿萃取,將下層萃取液裝入廣口瓶,上層再次萃取,重復6次。萃取完以后對上層液體再用乙酸乙酯萃取,取上層液,萃取方法次數同氯仿。將多穗柯乙酸乙酯萃取液裝入圓底燒瓶,在旋轉蒸發儀上減壓濃縮,溫度55 ℃,直至冷凝管中不再有溶劑下流,回收乙酸乙酯。將回收乙酸乙酯后的所得物用80 ℃蒸餾水從圓底燒瓶上洗脫下來,將所得溶液放于烘干箱烘干后研碎成粉末,置于冰箱保存以備后用。水相提取液提取方法與乙酸乙酯提取方法相似。
2.2 KM糖尿病動物模型的制備
用pH 4.5的檸檬酸緩沖液配制成鏈脲佐菌素(STZ)濃度為50 mg/mL的溶液,把KM小白鼠禁食不禁水24 h后分成3組,雌雄各半,稱重后分別腹腔注射STZ溶液150 mg/kg體重。連續3 d測量小鼠血糖,血糖濃度大于11.1 mmol/L的為造模成功的KM糖尿病小白鼠。
2.3 給藥方法
選取鏈脲佐菌素造模成功的KM糖尿病小白鼠80只,稱重,隨機分組:模型對照組、陽性對照組、多穗柯水提取物[高劑量組200 mg/(kg·d)、中劑量組100 mg/(kg·d)、低劑量組50 mg/(kg·d)]組、多穗柯乙酸乙酯提取物[高劑量組200 mg/(kg·d)、中劑量組100 mg/(kg·d)、低劑量組50 mg/(kg·d)]組。另取10只健康小鼠為正常對照組,每天灌胃生理鹽水。陽性對照組每天灌胃二甲雙胍片溶液(5 mg/kg),各試驗組每天灌胃多穗柯不同液相提取液,每天上午8∶00~10∶00給藥,連續給藥14 d,每隔3 d測1次血糖,控制培養室的溫度在25~30 ℃。
2.3 取樣(取血提上清液及取組織)
給藥15 d后斷頸處死試驗小鼠,用剪刀剪斷小鼠頸部一側,然后使小鼠血液流入離心管(已加抗凝劑肝素鈉)中,用簽字筆標號。離心后取血清置于1.5 mL的離心管,-20 ℃冰箱保存備用。取小鼠腎臟、肝臟、胰、十二指腸、肌肉、脂肪分別用鋁箔紙包好標記好,置于-20 ℃保存備用。
2.4 指標測定
用MDA與CAT試劑盒測量KM小鼠血清中的MDA值與CAT值;數據以均數±標準差(x±s)表示,采用SPSS 13.0統計軟件進行統計分析,組間差異顯著性比較采用t檢驗。
3 結果與分析
3.1 試驗小白鼠灌胃期間體重及血糖
按照試驗步驟,在試驗第0、3、6、9、12、15 d測定試驗動物KM小白鼠的體重、血糖數據,繪制數據變化圖1、圖2。
由圖1可知,KM小白鼠體重在造模后都呈下降趨勢,在給藥后體重下降趨勢得到了一定的緩解,而正常組的體重則呈上升趨勢。
由圖2可知,KM小白鼠血糖濃度在造模后迅速上升,在多穗柯不同液相提取物的作用下試驗鼠血糖濃度有逐漸降低趨勢,其中又以乙酸乙酯組降血糖效果較為明顯,而正常組的血糖則保持在一個較低水平。模型對照組血糖水平則一直保持在一個較高水平。
3.2 多穗柯水提取物及乙酸乙酯提取物對糖尿病小白鼠MDA的影響
從圖3、圖4中可以看出,正常組及二甲雙胍組的MDA值相近,而糖尿病對照組則明顯高于其他組。試驗數據顯示,多穗柯水相提取液、多穗柯乙酸乙酯提取物組對糖尿病小鼠具有一定的降低MDA的作用,乙酸乙酯各組的MDA低于水提取物組,說明多穗柯乙酸乙酯提取物降MDA效果更好。
3.3 多穗柯水提取物及乙酸乙酯提取物對糖尿病小白鼠CAT的影響
從圖5、圖6中可以看出,正常組及二甲雙胍組的CAT值都比其他組要高,糖尿病對照組則處于最低。多穗柯乙酸乙酯提取液組及多穗柯水提液組的CAT值高于糖尿病對照組而又低于正常組及二甲雙胍組,說明多穗柯水提取物及乙酸乙酯提取物對糖尿病小白鼠的CAT值有一定的回復能力,乙酸乙酯組效果更好一些。
4 討論
一般用于小白鼠糖尿病造模的有兩種藥物:STZ和四氧嘧啶。四氧嘧啶造模的穩定性不是很高,在造模成功后血糖有可能恢復正常,并且毒性較大,動物存活率較低。鏈脲佐菌素STZ造模用藥量小,藥物毒性小,模型穩定,但價格較貴[7]。本試驗通過腹腔注射STZ建立糖尿病小鼠模型效果較好,而且操作簡單、快捷。
多穗柯乙酸乙酯、水提取物都能降低小白鼠血糖濃度,都有降低血糖功效,其中以多穗柯乙酸乙酯提取物效果更為顯著。多穗柯水提取物、乙酸乙酯提取物試驗組中試驗鼠MDA值都比糖尿病模型組的MDA值要低,說明多穗柯水提取物、乙酸乙酯提取物能在一定程度上阻止小白鼠細胞產生醛基(MDA)、自由基等,具有較好的抗氧化作用,表明多穗柯水提取物和乙酸乙酯提取物在一定程度上能阻止小白鼠細胞的損壞。多穗柯水提取物和乙酸乙酯提取物試驗組中試驗鼠CAT值都比糖尿病模型組的CAT值要高,顯示多穗柯水提取物及乙酸乙酯提取物能在一定程度上恢復糖尿病小白鼠的酶活力。
多穗柯具有藥理作用的主要成分有總黃酮、茶多酚、咖啡堿等化學物質。多穗柯含有的黃酮類、多酚類化合物具有清除自由基、降血糖、抗氧化等作用,對臨床治療糖尿病及高血脂、心血管等并發癥有一定的功效。由于中藥自身具有的毒副作用較小又可以防治一些并發癥的優點,多穗柯已成為一種很有開發前景的抗糖尿病中草藥。但多穗柯乙酸乙酯及水相提取物中的有效成分及藥理機制有待進一步的研究。
參考文獻:
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[2] 全國中草藥匯編編寫組.全國中草藥匯編(下冊) [M].北京:人民衛生出版社,1987.
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