新疆小枝玫瑰降糖作用及機制研究

新疆小枝玫瑰降糖作用及機制研究

郭玉婷1， 蘭衛2， 田思敏3， 趙保勝3， 耿直2

(1新疆醫科大學對口協作辦公室；2新疆名醫名方與特色方劑學自治區重點實驗室， 烏魯木齊830011；

3北京中醫藥大學科研實驗中心， 北京100029)

摘要：目的研究小枝玫瑰對α-葡萄糖苷酶抑制作用和對正常小鼠血糖的影響。方法手術摘取大鼠小腸段，獲得α-葡萄糖苷酶，以4-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷(pNPG)為底物，測定玫瑰花水提液(Ms)、醇提液(Mc)對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用，并選取α-葡萄糖苷酶活性抑制活性較強的Mc，動物實驗驗證其降糖活性。結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為23.14 μg/mL，Mc的IC50為11.35 μg/mL；Mc多次給藥能夠明顯降低正常小鼠血糖，且呈現一定的量效關系，其中Mc中、高劑量降血糖作用優于阿卡波糖，表現為較好的抗糖尿病作用。結論玫瑰花醇提液抑制α-葡萄糖苷酶活性作用強于水提液，抑制α-葡萄糖苷酶活性可能是玫瑰花發揮降糖作用的主要作用機制。

關鍵詞：玫瑰花； α-葡萄糖苷酶； 糖尿病

中圖分類號：R961文獻標識碼：A

doi:10.3969/j.issn.1009-5551.2015.04.015

[收稿日期：2015-01-15]

基金項目：國家自然科學基金(30860317)

作者簡介：穆巴熱克孜·穆合塔爾(1987-)，女(維吾爾族)，在讀碩士，研究方向：口腔頜面外科。

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)是一種常見的代謝內分泌病，其基本病理生理為相對或絕對胰島素分泌不足所引起的糖、脂肪、蛋白質、水及電解質代謝紊亂，其主要特點是高血糖及糖尿。臨床表現早期無癥狀，發展到癥狀期時，臨床上可出現多飲、多食、多尿、疲乏、消瘦等癥候群，嚴重時發生酮癥酸中毒。常見的并發癥及伴隨癥有急性感染、肺結核、動脈粥樣硬化、腎和視網膜等大小血管病變以及神經病變。

α-葡萄糖苷酶又叫α-D-葡萄糖苷水解酶，其是小腸內麥芽糖、蔗糖等寡糖的水解酶。抑制α-葡萄糖苷酶活性，可減緩葡萄糖的生成和吸收,降低血糖水平。α-葡萄糖苷酶抑制劑不僅可防治糖尿病、肥胖癥,還具有抗腫瘤和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臨床意義。本研究旨在探討本地特色植物玫瑰花提取物對α-葡萄糖苷酶的抑制作用及其對正常小鼠血糖的影響，以期發現其降糖作用的活性機制及其物質基礎。

1材料與方法

1.1藥物與試劑酵母a-葡萄糖苷酶(source：Saccharomyces sp．)和牛血清白蛋白(日本wako產品)。玫瑰花水提取物(Ms)和醇提取物(Mc)由新疆和田陽光沙漠玫瑰有限公司提供，配成10 mg/mL母液，陽性對照阿卡波糖(拜糖蘋)用水制成阿卡波糖含量為10 mg/mL的母液，四氧嘧啶(Alloxan)使用時用生理鹽水配比溶液，市售葡萄糖測定試劑盒，鹽酸腎上腺素注射液，血糖試紙(強生中國醫療器械有限公司產品)。

1.2儀器U-2010型紫外分光光度儀(日本Hitachi)，One Touch Ultra型血糖儀(強生中國醫療器械有限公司產品)。

1.3實驗動物清潔級ICR小鼠，雄性，體質量18～22 g，購自新疆醫科大學實驗動物中心[SCXK(新)2011-0004]。

1.4玫瑰花不同提取物制備稱取新疆小枝玫瑰鮮花2 000 g，加12倍量水浸泡30 min，水蒸氣法提取精油，提取3 h，冷卻，過濾，濾液，干燥，得玫瑰花水提物(Ms)，濾渣烘干，加10倍量75 %乙醇浸泡30 min，加熱回流2次，每次60 min，過濾，合并2次濾液，干燥，得玫瑰花總醇提物(Mc)。

1.5大鼠小腸α-葡萄糖苷酶制備雄性大鼠禁食過夜，麻醉致死，迅速摘取胃幽門以下小腸約20 cm，4℃生理鹽水(NS)沖洗2次，刮取黏膜層，按1∶10比例加入0.5 mol/mL NaCl-KCl溶液，勻漿。4℃、10 000 r/min離心30 min，棄上清，沉淀用預冷的NS洗沖2次，4℃、10 000 r/min離心30 min，最后沉淀按體積1∶5用NS稀釋后，于4℃、500 r/min離心10 min，取上清液，考馬斯亮藍法測定上清液蛋白含量，-20℃保存備用。

1.6α-葡萄糖苷酶反應體系的選擇根據前期實驗結果，確定小腸提取液蛋白最佳濃度為0.17 mg/mL，最適底物濃度為3.3 mmol/mL，最適反應時間為30 min。

1.7玫瑰花提取物體外α-葡萄糖苷酶抑制試驗取50 μL腸提取液加入67 mmol/L磷酸鹽緩沖液(pH 6.8)，37℃水浴溫孵10 min，加入不同濃度的Ms、Mc或阿卡波糖，飽和5 min后再加入100 μL pNPG(10 mmol/mL)，體系總體積為350 μL，使藥物終濃度分別為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終止反應。樣品溶液置于96孔板中用酶標儀于405 nm處測定吸光度，每組反應平行3次。同時設立陽性對照(相應濃度的阿卡波糖)、陰性對照(不加抑制劑，補充緩沖液)和空白對照(不加底物和抑制劑，補充緩沖液)，計算抑制率，并繪制不同濃度提取物抑制率曲線，Bliss法計算半數抑制濃度(IC50):

抑制率(%)=[(A陰性-A試樣)/(A陰性-A空白)]×100%。(注：酶活力定義為37℃、pH 6.8條件下，酶蛋白每分鐘催化1 μmol對硝基苯酚生成為1個活力單位)。

1.8玫瑰花提取物對正常小鼠血糖的影響正常雄性ICR小鼠50只，隨機分為5組，分別為正常對照組、Mc大劑量組(150 mg/kg)、Mc中劑量組(100 mg/kg)、Mc小劑量組(50 mg/kg)和陽性藥阿卡波糖(100 mg/kg)組,每組10只。除正常對照組外，其余各組小鼠均每天灌胃不同濃度的藥物0.1 mL/10 g體質量。連續7 d。末次給藥后禁食3 h，鼠尾尖取血，血糖試紙法測定血糖濃度。

2結果

2.1Ms、Mc對體外α-葡萄糖苷酶抑制作用Ms、Mc對體外α-葡萄糖苷酶抑制率:Ms的IC50為23.14 μg/mL，Mc的IC50為11.35 μg/mL，Ms、Mc均顯示出一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性，且呈明顯劑量依賴關系，其中Mc抑制作用較強，其作用優于陽性對照藥阿卡波糖，結果見圖1、表1。

圖1 玫瑰花提取物對α-葡萄糖苷酶的抑制作用

2.2Mc多次給藥對正常小鼠血糖含量的影響Mc多次給藥能夠明顯降低正常小鼠血糖，且呈現一定的量效關系，其中Mc中、高劑量降血糖作用優于阿卡波糖,結果見表2。

表1　玫瑰花提取物體外α-葡萄糖苷酶抑制率及IC 50

表2　Mc多次給藥對正常小鼠血糖含量的影響( ±s)

注：與正常對照組比較,*P<0.05,**P<0.01。

3討論

玫瑰花是薔薇科植物玫瑰(Rosaru gosa Thumb．)的干燥花蕾，性溫，味甘、微苦，具有行氣解郁、和血、止痛等功效，主治用于肝胃氣痛、食少嘔惡、月經不調、跌撲傷痛[1]。姚可成《食物本草》中記載: “主利肺脾，益肝膽，辟邪惡之氣，食之芳香甘美，令人神爽。”《本草綱目拾遺》中記載: “和血行血，理氣……”。《本草正義》中記載: “玫瑰花，香氣最濃，清而不濁，和而不猛，柔肝醒胃，流氣活血，宣通窒滯而絕無辛溫剛燥之弊。”在眾多古籍的記載中，玫瑰花的功效可見一斑。

新疆小枝玫瑰為重瓣紅玫瑰，在新疆特殊環境下生長而成，生長期長，一年就開花1次；日照時間長，無任何化肥農藥使用，生長慢，產量較低。1支新疆小枝玫瑰含有的有效成份量是1支保加利亞玫瑰的11.56倍。保加利亞玫瑰之所以出名的原因是數量大，但是質量遠遠不如新疆小枝玫瑰。本實驗原料采用新疆小枝玫瑰提取精油后的廢渣，提高了藥材的利用率。

現代藥理研究表明，玫瑰花具有較為廣泛的藥理活性，如改善心肌缺血表現[2]、消除氧自由基、抗氧化[3]、抗菌抗病毒[4]、抗腫瘤[5]等作用。近年來，對玫瑰花降血糖作用研究引起越來越多有關注[6-7]，但對其降糖作用機制研究少有報道。

飲食中的碳水化合物在α-葡萄糖苷酶的作用下，釋放葡萄糖并經小腸吸收進人血液，是餐后血糖升高的主要原因。餐后血糖升高可引起胰島素敏感性降低從而加重病情，并可導致嚴重的并發癥。因此，調節控制α-葡萄糖苷酶的活性，可延緩碳水化合物的消化吸收，起到降低餐后血糖和糖化血紅蛋白、減低血糖波動、防治糖尿病和有關并發癥的作用。本實驗表明玫瑰花醇提物對α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用較水提物強。同時，動物實驗結果亦表明，醇提物具有較強的降血糖作用。本研究結果揭示了玫瑰花的降糖有效成分為醇提物，有降糖機制可能與抑制α-葡萄糖苷酶活性，進而抑制血糖升高有關。其確切藥效學物質基礎及作用機制有待于進一步深入研究。

參考文獻:

[1]中華人民共和國藥典委員會．中華人民共和國藥典 2010年版(一部)[S]．北京， 中國醫藥科技出版社, 2010:185.

[2]張秀蘭, 凌澤坤, 劉志林, 等．玫瑰舒心口服液治療氣滯血瘀型冠心病心絞痛的研究[J]．中西醫結合雜志, 1992, 12(7):414．

[3]趙慧芬, 朱大恒, 錦峰, 等．玫瑰花提取液對氧自由基的清除效應研究[J]．河南農業科學, 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. 玫瑰花中兩種抗氧化成分的分離鑒定與活性測定[J]. 南開大學學報, 2006,(1):90-94．

[7]周達, 魯曉翔, 羅成. 玫瑰花黃酮對糖尿病小鼠的降血糖作用[J]. 食品工業科技, 2011, 32(2):319-321.

(本文編輯施洋)

通信作者：阿迪力·莫明，男(維吾爾族)，主任醫師，碩士生導師，研究方向：口腔頜面部創傷、腫瘤及術后重建，E-mail:adili928@hotmail.com。

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