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(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)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(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙410128）

糖尿?。―iabetes Mellitus，DM）是一種與遺傳因素有關(guān)又與多種環(huán)境因素有關(guān)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(xiàn)將植物多糖降血糖作用機(jī)制的研究進(jìn)展做一綜述。

糖尿?。―M）；植物多糖；降血糖

1 糖尿病

糖尿?。╠iabetes mellitus，DM）是一組由于胰島素分泌、胰島素作用低下，或兩者同時(shí)缺陷所導(dǎo)致的人體碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)、水、電解質(zhì)等代謝紊亂。通俗而言是指胰腺產(chǎn)生不了足夠的胰島素或人體無(wú)法有效利用所產(chǎn)生的胰島素時(shí)產(chǎn)生的一種慢性疾病。其臨床表現(xiàn)為“三多一少”，即多飲、多食、多尿、體重減少。據(jù)統(tǒng)計(jì)，50%的DM患者死于心血管?。ㄖ饕切呐K病和中風(fēng)）[1]。DM導(dǎo)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(gòu)成影響人類健康的四大危險(xiǎn)因素[3]?，F(xiàn)有的流行病學(xué)證據(jù)表明，對(duì)大多數(shù)低收入和中等收入國(guó)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(yīng)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(gè)亞型，即1A型自身免疫介導(dǎo)DM及1B型特發(fā)性DM[5]，患病率應(yīng)不超過(guò)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(fā)生酮癥酸中毒危及生命。T2DM又稱非胰島素依賴型或成人發(fā)病型DM（NIDDM），世界各地的患病率為總患病率的90%[7]?？砂l(fā)生在任何年齡，但多為40歲以后的中、老年，由于人體無(wú)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(fā)生，有胎盤(pán)分泌的泌乳素所致，其癥狀類似于T2DM。通常都是通過(guò)產(chǎn)前篩查而不是報(bào)告癥狀后被診斷出來(lái)，產(chǎn)后70%可恢復(fù)[8]。其他類型糖尿病指內(nèi)分泌疾病、感染、藥物及化學(xué)制劑引起的糖尿病和胰腺疾病，或因內(nèi)分泌疾病伴發(fā)等。目前，全球DM患者約3.66億，共造成4 600萬(wàn)人死亡，預(yù)計(jì)到2030年全球DM患者將達(dá)到5.52億[9]，據(jù)《美國(guó)醫(yī)學(xué)會(huì)雜志》報(bào)道，中國(guó)成人DM患病率約12%，DM前期率為50.1%[10]，即半數(shù)國(guó)人徘徊在DM邊緣。中國(guó)13億的人口基數(shù)，加上如此之高的患病率，中國(guó)或已成為糖尿病患者最多的國(guó)家。T1DM只靠胰島素治療是不可以使病情逆轉(zhuǎn)的，目前效果最好的療法是通過(guò)口服生物活性藥物和在電磁場(chǎng)作用下向體內(nèi)導(dǎo)入修復(fù)胰島素抵抗基因的中藥活性物質(zhì)的方法，消除胰島素抵抗的一種多靶點(diǎn)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(jīng)濟(jì)承受能力，長(zhǎng)期使用胰島素又會(huì)導(dǎo)致機(jī)體胰島素受體敏感性降低，產(chǎn)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(yī)療工作者目前的迫切任務(wù)，藥用植物多糖在降血糖方面的研究和應(yīng)用也越來(lái)越受到人類的關(guān)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(zhì)，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(lái)源不同，可分為真菌多糖、植物多糖、藻類地衣多糖、動(dòng)物多糖和細(xì)菌多糖五大類[13]。植物多糖（Plants polysaccharide）是植物細(xì)胞代謝產(chǎn)生的聚合度超過(guò)10個(gè)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(diào)節(jié)、抗腫瘤、降血糖、降血脂、抗輻射、抗菌、抗病毒、抗真菌、保肝護(hù)肝等作用[14]，已成為天然藥物及保健品研發(fā)的重要組成部分[15]。中醫(yī)將糖尿病歸入“消渴”的范疇，其認(rèn)識(shí)與西醫(yī)有所不同[16]?！跋省币蝽撤矢剩蚯橹具^(guò)極、房室不節(jié)等，郁熱內(nèi)蘊(yùn)，氣化失常，津液精微不能正常輸布而下泄，陰虛燥熱[17]，認(rèn)為氣陰兩虛、津液耗傷是DM發(fā)生的根本[18]。中醫(yī)治療DM歷史悠久，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。近年來(lái)許多學(xué)者在研究中發(fā)現(xiàn)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(duì)機(jī)體毒副作用小[19]、安全性強(qiáng)、功能多、能有效地防治并發(fā)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(chǎn)業(yè)化、開(kāi)發(fā)利用潛力大等特點(diǎn)，被越來(lái)越多的人所關(guān)注加之此類藥物具有作用溫和無(wú)毒副作用等優(yōu)點(diǎn)，從而對(duì)中藥植物多糖在降血糖方面的應(yīng)用也就成了研究熱點(diǎn)。

4 植物多糖降血糖作用及機(jī)制

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)植物PS的降血糖作用及其機(jī)理進(jìn)行了廣泛的研究并取得了一定進(jìn)展。研究表明植物多糖的降血糖作用主要表現(xiàn)為增加肝糖原、促進(jìn)外周組織器官對(duì)多糖的利用；促進(jìn)降糖激素和抑制升糖激素作用；保護(hù)胰島細(xì)胞；調(diào)節(jié)糖代謝酶活性等。我國(guó)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的含降血糖作用的植物多糖種類較多，如玉米須、鎖陽(yáng)、黃芪、枸杞、南瓜、丹皮、地黃、絞股藍(lán)、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(chǔ)量。玉米須多糖[22]能夠促進(jìn)肝糖原合成，經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)玉米須多糖用于治療四氧嘧啶造模后的MD小鼠，能調(diào)節(jié)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(yáng)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(fā)現(xiàn)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(jīng)SephadexG100分離后獲得相對(duì)分子質(zhì)量不同的4個(gè)組分HPS1、HPS2、HPS3和HPS4，HPS3組分單獨(dú)用藥或與二甲雙胍聯(lián)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(jìn)外周組織器官對(duì)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(guò)促進(jìn)胰島素的釋放，而是通過(guò)增加外周組織對(duì)葡萄糖的利用，提高胰島素敏感性，改善胰島素抵抗實(shí)現(xiàn)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(guān)系，其降糖機(jī)理可能與促進(jìn)外周組織對(duì)葡萄糖的作用，提高機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性有關(guān)。南瓜多糖[27]可對(duì)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(jī)制可能與其改善胰島β細(xì)胞的功能或增加組織對(duì)糖的轉(zhuǎn)化利用有關(guān)。

4.3 促進(jìn)降糖激素和抑制升糖激素作用

地黃多糖[28]促進(jìn)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(dǎo)B細(xì)胞升值，從而有效提高胰島素分泌，抑制胰高血糖素促進(jìn)組織對(duì)葡萄糖的代謝，起到降糖作用。絞股藍(lán)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(jī)制可能與其刺激胰島素的釋放或促胰島炎恢復(fù)，抑制a-淀粉酶從而延緩碳水化合物在小腸的吸收有關(guān)。

4.4 保護(hù)胰島細(xì)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(fù)胰島細(xì)胞、提高胰島細(xì)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(jī)體胰島素敏感性。柿葉多糖[31]對(duì)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(duì)肝臟和胰島β-細(xì)胞的損傷，促進(jìn)肝臟功能的恢復(fù)和胰島β-細(xì)胞的修復(fù)和再生。山藥多糖[32]對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)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(hù)胰島細(xì)胞免受破壞或修復(fù)受損胰島素細(xì)胞的功能優(yōu)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(duì)胰腺組織的氧化損傷；具有改善胰腺組織形態(tài)，促進(jìn)胰島素分泌的作用，其降血糖機(jī)制可能通過(guò)減少胰腺組織的脂質(zhì)氧化損傷。靈芝多糖[34]對(duì)于四氧嘧啶和腎上腺素MD小鼠均有顯著降血糖作用，其機(jī)制與胰島細(xì)胞修復(fù)有關(guān)。楊桃根片中提取了多糖物質(zhì)[35]，對(duì)STZMD小鼠在一定程度上能降低其血清胰島素水平、提高機(jī)體胰島素敏感指數(shù)阻止了胰島素抵抗的發(fā)生。

4.5 調(diào)節(jié)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(xì)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(duì)四氧嘧啶MD小鼠降血糖是通過(guò)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(dá)到調(diào)節(jié)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(duì)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(jié)語(yǔ)

由于糖尿病的病因較多、發(fā)病機(jī)制復(fù)雜，單一靶點(diǎn)的化學(xué)藥物不易取得滿意的治療效果。目前大量實(shí)驗(yàn)報(bào)道已充分證實(shí)多種天然多糖對(duì)糖尿病具有較好的治療作用同時(shí)副作用少、作用靶點(diǎn)多、改善糖尿病動(dòng)物的三多一少癥狀明顯，能增強(qiáng)糖尿病動(dòng)物的體質(zhì)，但對(duì)于天然植物多糖類產(chǎn)物抗糖尿病的作用機(jī)制研究得不是很透徹?？偨Y(jié)上述活性多糖，筆者認(rèn)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(diǎn)，為尋找降血糖新藥開(kāi)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(yīng)用于食品或保健食品和其他工業(yè)領(lǐng)域中，將帶來(lái)更大的市場(chǎng)需求。因此植物多糖的開(kāi)發(fā)前景非常廣闊，具備研究?jī)r(jià)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(guó)際科技合作專項(xiàng)基金（2011DFA30490）

徐小娟（1987—），女（漢），在讀碩士，研究方向：營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生。

*通信作者：賀建華，男，教授，博士，研究方向：營(yíng)養(yǎng)與健康。