植物多糖的降血糖作用概述

徐小娟，徐芳，毛宇，賀建華

（1.湖南農業大學食品科學技術學院，湖南長沙410128；2.湖南農業大學動物科學技術學院，湖南長沙410128）

植物多糖的降血糖作用概述

徐小娟1，徐芳1，毛宇1，賀建華2，*

（1.湖南農業大學食品科學技術學院，湖南長沙410128；2.湖南農業大學動物科學技術學院，湖南長沙410128）

糖尿病（Diabetes Mellitus，DM）是一種與遺傳因素有關又與多種環境因素有關的慢性全身性疾病，許多植物多糖具有良好的降血糖功效，現將植物多糖降血糖作用機制的研究進展做一綜述。

糖尿病（DM）；植物多糖；降血糖

1 糖尿病

糖尿病（diabetes mellitus，DM）是一組由于胰島素分泌、胰島素作用低下，或兩者同時缺陷所導致的人體碳水化合物、脂肪、蛋白質、水、電解質等代謝紊亂。通俗而言是指胰腺產生不了足夠的胰島素或人體無法有效利用所產生的胰島素時產生的一種慢性疾病。其臨床表現為“三多一少”，即多飲、多食、多尿、體重減少。據統計，50%的DM患者死于心血管病（主要是心臟病和中風）[1]。DM導致的如大血管病變、微血管病變和腫瘤已致其病殘、病死率僅次于癌癥、冠心病、高血壓，被稱為危害人類健康的第四殺手[2]，與肥胖、高血壓、高血脂共同構成影響人類健康的四大危險因素[3]。現有的流行病學證據表明，對大多數低收入和中等收入國家死亡率影響最大的非傳染病有四種：心血管疾病、癌癥、慢性呼吸道疾病和DM[4]。

2 DM藥物應用狀況

WHO將DM分為四種：T1DM、T2DM、妊娠期DM、其他類型DM，目前已普遍采用。T1DM又稱胰島素依賴型（IDDM），分為2個亞型，即1A型自身免疫介導DM及1B型特發性DM[5]，患病率應不超過總患病率的5%[6]，須每天注射胰島素治療維持生命，停用胰島素即發生酮癥酸中毒危及生命。T2DM又稱非胰島素依賴型或成人發病型DM（NIDDM），世界各地的患病率為總患病率的90%[7]。可發生在任何年齡，但多為40歲以后的中、老年，由于人體無法有效利用胰島素造成。妊娠期DM是高血糖癥，一般在婦女妊娠后期發生，有胎盤分泌的泌乳素所致，其癥狀類似于T2DM。通常都是通過產前篩查而不是報告癥狀后被診斷出來，產后70%可恢復[8]。其他類型糖尿病指內分泌疾病、感染、藥物及化學制劑引起的糖尿病和胰腺疾病，或因內分泌疾病伴發等。目前，全球DM患者約3.66億，共造成4 600萬人死亡，預計到2030年全球DM患者將達到5.52億[9]，據《美國醫學會雜志》報道，中國成人DM患病率約12%，DM前期率為50.1%[10]，即半數國人徘徊在DM邊緣。中國13億的人口基數，加上如此之高的患病率，中國或已成為糖尿病患者最多的國家。T1DM只靠胰島素治療是不可以使病情逆轉的，目前效果最好的療法是通過口服生物活性藥物和在電磁場作用下向體內導入修復胰島素抵抗基因的中藥活性物質的方法，消除胰島素抵抗的一種多靶點治療方法。T2DM目前使用藥物如分為以下類別：磺脲類、格列奈類、雙胍類、噻唑烷二酮類、α-葡萄糖苷酶抑制劑（AGI）[11]，有毒副作用且要考慮患者經濟承受能力，長期使用胰島素又會導致機體胰島素受體敏感性降低，產生胰島素抵抗，最終使病情加重，所以尋找新的特效且毒副作用小的藥物成為醫療工作者目前的迫切任務，藥用植物多糖在降血糖方面的研究和應用也越來越受到人類的關注。

3 植物多糖與DM

多糖又稱多聚糖（Polysaccharide），廣泛分布于自然界中，是一類重要的生物活性物質，至今已有300多種多糖從自然界中得到分離與鑒定[12]，按其來源不同，可分為真菌多糖、植物多糖、藻類地衣多糖、動物多糖和細菌多糖五大類[13]。植物多糖（Plants polysaccharide）是植物細胞代謝產生的聚合度超過10個的聚糖，是由許多相同或不同的單糖以α-或β-糖苷鍵組成的化合物。有研究表明，植物多糖具有許多生物活性功能，包括免疫調節、抗腫瘤、降血糖、降血脂、抗輻射、抗菌、抗病毒、抗真菌、保肝護肝等作用[14]，已成為天然藥物及保健品研發的重要組成部分[15]。中醫將糖尿病歸入“消渴”的范疇，其認識與西醫有所不同[16]。“消渴”因恣食肥甘，或情志過極、房室不節等，郁熱內蘊，氣化失常，津液精微不能正常輸布而下泄，陰虛燥熱[17]，認為氣陰兩虛、津液耗傷是DM發生的根本[18]。中醫治療DM歷史悠久，積累了豐富的經驗。近年來許多學者在研究中發現從中藥植物中提取的多糖有比較好的降血糖作用，它具有對機體毒副作用小[19]、安全性強、功能多、能有效地防治并發癥，而且植物中的糖類占植物干重的80%以上[20]、原料成本低、易于產業化、開發利用潛力大等特點，被越來越多的人所關注加之此類藥物具有作用溫和無毒副作用等優點，從而對中藥植物多糖在降血糖方面的應用也就成了研究熱點。

4 植物多糖降血糖作用及機制

近年來，國內外對植物PS的降血糖作用及其機理進行了廣泛的研究并取得了一定進展。研究表明植物多糖的降血糖作用主要表現為增加肝糖原、促進外周組織器官對多糖的利用；促進降糖激素和抑制升糖激素作用；保護胰島細胞；調節糖代謝酶活性等。我國已經發現的含降血糖作用的植物多糖種類較多，如玉米須、鎖陽、黃芪、枸杞、南瓜、丹皮、地黃、絞股藍、柿葉、野生慈姑、紅景天、薏苡仁、麥冬、茶葉、靈芝、桑白皮等。

4.1 增加肝糖原

桑枝多糖[21]可顯著升高STZMD小鼠血清SOD活性，降低血清TG含量，增加肝糖原存儲量。玉米須多糖[22]能夠促進肝糖原合成，經實驗發現玉米須多糖用于治療四氧嘧啶造模后的MD小鼠，能調節小鼠的糖代謝、抑制糖異生，提示著玉米須多糖有明顯的降血糖的作用。鎖陽藥材中提取的水溶性多糖A（CSPA）[23]灌胃鏈脲佐菌素（STZ）糖尿病大鼠21d，發現200mg/kg劑量能明顯增加MD大鼠肝糖原含量。多序巖黃芪（Hedysarum polybotrys）[24]總多糖HPS經SephadexG100分離后獲得相對分子質量不同的4個組分HPS1、HPS2、HPS3和HPS4，HPS3組分單獨用藥或與二甲雙胍聯合用藥均能能顯著增加四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖肝糖原含量。

4.2 促進外周組織器官對多糖的利用

枸杞多糖[25]改善STZT2MD大鼠糖代謝的作用并不是通過促進胰島素的釋放，而是通過增加外周組織對葡萄糖的利用，提高胰島素敏感性，改善胰島素抵抗實現的。丹皮多糖純品PSM2A、PSM2B[26]可明顯降低葡萄糖所致小鼠的高血糖，PSM2B的作用最佳，且有一定的量效關系，其降糖機理可能與促進外周組織對葡萄糖的作用，提高機體對胰島素的敏感性有關。南瓜多糖[27]可對抗四氧嘧啶引起的血糖升高、改善糖耐量、增加肝糖元合成，作用機制可能與其改善胰島β細胞的功能或增加組織對糖的轉化利用有關。

4.3 促進降糖激素和抑制升糖激素作用

地黃多糖[28]促進STZMD大鼠血清胰高血糖素樣肽-1（GLP-1）、葡萄糖依賴性胰島素釋放肽（GIP）的分泌，可以誘導B細胞升值，從而有效提高胰島素分泌，抑制胰高血糖素促進組織對葡萄糖的代謝，起到降糖作用。絞股藍多糖[29]可降低四氧嘧啶MD大鼠的空腹血糖及升高糖耐量，其降糖機制可能與其刺激胰島素的釋放或促胰島炎恢復，抑制a-淀粉酶從而延緩碳水化合物在小腸的吸收有關。

4.4 保護胰島細胞

馬齒莧多糖[30]能使四氧嘧啶致糖尿病小鼠血清胰島素水平降低，具有修復胰島細胞、提高胰島細胞分泌胰島素的能力，從而提高糖尿病小鼠血清胰島素水平，降低糖尿病小鼠血糖。桑枝多糖[21]能顯著提高血清胰島素水平和機體胰島素敏感性。柿葉多糖[31]對STZ糖尿病小鼠降血糖水平較快，能顯著提高肝臟SOD活性，清除活性氧自由基以解除自由基對肝臟和胰島β-細胞的損傷，促進肝臟功能的恢復和胰島β-細胞的修復和再生。山藥多糖[32]對四氧嘧啶誘導的糖尿病大鼠具有和二甲雙胍同樣的降糖作用，而且山藥多糖保護胰島細胞免受破壞或修復受損胰島素細胞的功能優于純西藥降糖制劑。紅景天多糖[33]可有效清除四氧嘧啶MD大鼠游離氧自由基，減少對胰腺組織的氧化損傷；具有改善胰腺組織形態，促進胰島素分泌的作用，其降血糖機制可能通過減少胰腺組織的脂質氧化損傷。靈芝多糖[34]對于四氧嘧啶和腎上腺素MD小鼠均有顯著降血糖作用，其機制與胰島細胞修復有關。楊桃根片中提取了多糖物質[35]，對STZMD小鼠在一定程度上能降低其血清胰島素水平、提高機體胰島素敏感指數阻止了胰島素抵抗的發生。

4.5 調節糖代謝酶活性

野生慈姑多糖[36]可能刺激四氧嘧啶致糖尿病小鼠的胰島細胞的再生并釋放胰島素，使胰島素分泌增多，改善糖代謝、脂代謝從而降低血糖和血脂水平。普洱茶多糖[37]對四氧嘧啶MD小鼠降血糖是通過抑制諸如α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、己糖激酶等糖代謝的酶活性達到調節血糖的目的。酸棗仁葉丁醇提取物中分離出棗仁多糖Christinin A[38]，其皂苷糖體對糖尿病鼠有顯著降低血清葡萄糖水平，降低肝磷酸化酶和葡萄糖-6-磷酸脂酶的活性，顯著提高血清丙酮水平及肝糖原含量，增加葡萄糖的利用。

5 結語

由于糖尿病的病因較多、發病機制復雜，單一靶點的化學藥物不易取得滿意的治療效果。目前大量實驗報道已充分證實多種天然多糖對糖尿病具有較好的治療作用同時副作用少、作用靶點多、改善糖尿病動物的三多一少癥狀明顯，能增強糖尿病動物的體質，但對于天然植物多糖類產物抗糖尿病的作用機制研究得不是很透徹。總結上述活性多糖，筆者認為在今后的研究中從植物多糖中探求新的天然抗MD藥物將成為新的重點，為尋找降血糖新藥開辟了一種新的途徑；植物多糖作為高效低毒的藥物跨入口服降糖藥的行列將指日可待；如果將其制品應用于食品或保健食品和其他工業領域中，將帶來更大的市場需求。因此植物多糖的開發前景非常廣闊，具備研究價值且有必要。

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Summary of Plant Polysaccharide Fall Blood Sugar Function

XU Xiao-juan1，XU Fang1，MAO Yu1，HE Jian-hua2，*
（1.College of Food Science And Technologe.Hunan Agricultural Universrty，Changsha410128，Hunan，China；2.College of Animal Science And Technologe，Changsha410128，Hunan，China）

Diabetes mellitus is a chronic systemic disease which is affected by the genetic factor and environmental agent.According to the recent study about hypoglycemic effect of the plant polysaccharides and its mechanisms，Many plants polysaccharides had a good effect on reducing blood sugar.In this paper，the relevant studies were reviewed.

diabetes mellitus；plants polysaccharide；reducing blood sugar

10.3969/j.issn.1005-6521.2015.03.036

2013-12-18

科技部國際科技合作專項基金（2011DFA30490）

徐小娟（1987—），女（漢），在讀碩士，研究方向：營養與食品衛生。

*通信作者：賀建華，男，教授，博士，研究方向：營養與健康。