田谷正男,周鑫超,頡若童,王 譽,毛美林,鄧子言,蔡長君,涂 康,朱希強,姜 寧, 2,劉曉鵬, 2*
黃連須多糖降血糖活性及結構表征
田谷正男1,周鑫超1,頡若童1,王 譽1,毛美林1,鄧子言1,蔡長君1,涂 康1,朱希強1,姜 寧1, 2,劉曉鵬1, 2*
1. 湖北民族大學生物與食品工程學院,湖北 恩施 445000 2. 生物資源保護與利用湖北省重點實驗室,湖北 恩施 445000
探究黃連副產品黃連須多糖(fibrous polysaccharides,CRFP)的降血糖活性和物質基礎。研究CRFP對糖尿病模型小鼠的作用,并對其進行分離純化,檢測純化產物的純度和相對分子質量,分析其結構和單糖組成。給藥8周后,CRFP能顯著降低糖尿病模型小鼠的血糖(<0.01),加速小鼠的血糖和血脂代謝,提高空腹胰島素水平(<0.01),改善血脂紊亂(<0.05、0.01),提高肝臟己糖激酶(hexokinase,HK)和丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)活性(<0.01),改善氧化應激(<0.05、0.01)。CRFP經純化后得到成分均一的多糖CRFP-1和CRFP-2,相對分子質量分別為24 307±311和18 405±168,CRFP-1為α-型多糖,由8種單糖組成;CRFP-2為β-型多糖,由10種單糖組成。CRFP具有良好的降血糖活性,為黃連這一傳統中藥的深度開發和提高利用價值奠定了基礎。
黃連須;多糖;糖尿病;分離純化;結構解析
糖尿病作為代謝紊亂的慢性疾病,主要由體內胰島素分泌障礙或胰島素耐受引起,糖尿病會引起體內臟器受損,引發一系列并發癥,甚至導致死亡[1-2]。2021年全世界20~79歲糖尿病患者約占10.5%(5.37億),預計2045年將達到12.2%(7.83億)[3],我國是成人糖尿病患者最多的國家,2021年達1.4億[4],其中90%以上為2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)。目前,已有多種降糖藥物被用于臨床治療T2DM,如二甲雙胍、磺脲類、格列奈類、α-糖苷酶抑制劑、噻唑烷二酮類、二肽基肽酶IV(dipeptidyl peptidaseIV,DPP-4)、鈉-葡萄糖共轉運蛋白2(sodium-glucose cotransporter 2,SGLT2)、胰高糖素樣肽-1受體激動劑、胰島素,但這些降糖藥物會引起胃腸道反應、低血糖、骨質疏松、心力衰竭、泌尿生殖系統感染等不良反應[5]。研究表明多種植物多糖具有較強的降血糖活性,且來源廣泛、安全性好,是篩選新型降血糖藥物的寶庫[6-7]。
黃連為毛茛科植物黃連Franch.的干燥根莖[8],多項研究表明,黃連多糖具有降血糖、抗氧化、調血脂等活性[9-11]。但藥用黃連生長周期為3~4年,而收獲時大量的黃連須被廢棄,課題組前期研究表明,黃連須富含多糖,且具有較強的體外抗氧化活性[12]。本研究以黃連須多糖(fibrous polysaccharides,CRFP)為對象,研究CRFP對糖尿病模型小鼠的作用,明確其降血糖活性,從中分離純化出2種成分均一的多糖,并解析其結構,為提高黃連的利用率,將黃連須變廢為寶提供了實驗依據。
SPF級雄性ICR小鼠,體質量18~22 g,6周齡,購自遼寧長生生物技術股份有限公司,實驗動物許可證號SCXK(遼)2020-0001。動物于溫度(24±2)℃、12 h光晝交替的環境中適應性飼養1周,自由進食飲水。動物實驗經湖北民族大學實驗動物倫理審查委員會批準,批準號為(2021)131。
CRFP為本實驗室提取并制備[12];右旋糖酐分子量標準品(批號10237229)購自中國食品藥品檢定研究院;標準品鼠李糖(批號O12A10K95105,質量分數>98%)、阿拉伯糖(批號K28J12B135956,質量分數>98%)、甘露糖(批號TS08J12G137083,質量分數>98%)、巖藻糖(批號X16N8Y48166,質量分數>98%)、半乳糖(批號MFCD00151230,質量分數>99%)、半乳糖醛酸(批號3962101,質量分數>97%)、葡萄糖醛酸(批號R09J11H115178,質量分數>98%)、核糖(批號B21897,質量分數>98%)購自上海源葉生物科技有限公司;標準品木糖(批號D17N9S74410,質量分數>99%)購自TMstandard;1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone,PMP,批號C11370802,質量分數>99%)購自上海阿拉丁生化科技股份有限公司;三氟乙酸(批號H2123035)、乙腈(批號0114220806)、鹽酸二甲雙胍(批號D16GS171362)、氯化鈉(批號20190919)、無水乙醇(批號20211014)、硫酸(批號20210517)、蒽酮(批號20210220)、氯仿(批號20210514)、磷酸二氫鉀(批號20180223)購自國藥集團化學試劑有限公司;鏈脲佐菌素(streptozotocin,STZ,批號20210316)購自北京索萊寶科技有限公司;檸檬酸鈉(批號20201006)購自天津博迪化工股份有限公司;甲醇(批號20180605)購自武漢市中天化工有限責任公司;鹽酸(批號2022110902)購自成都市科隆化學品有限公司;葡萄糖檢測試劑盒(批號20201029)、總膽固醇(total cholesterol,TC)檢測試劑盒(批號20210708)、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)檢測試劑盒(批號20210703)、低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)檢測試劑盒(批號20210703)、三酰甘油(triacylglycerol,TG)檢測試劑盒(批號20210430)、游離脂肪酸(free fatty acid,FFA)檢測試劑盒(批號20210728)、己糖激酶(hexokinase,HK)檢測試劑盒(批號20210726)、丙酮酸激酶(pyruvate kinase,PK)檢測試劑盒(批號20220822)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)檢測試劑盒(批號20220827)、過氧化氫酶(catalase,CAT)檢測試劑盒(批號20211105)、總抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)檢測試劑盒(批號20180508)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)檢測試劑盒(批號20180302)、谷胱甘肽過氧化物酶(glutathione peroxidase,GSH-Px)檢測試劑盒(批號20190731)、胰島素檢測試劑盒(批號20210728)購自南京建成生物工程研究所;其余試劑均為分析純。
P680A型液相色譜(戴安中國有限公司);RI-101型示差折光檢測器(日本Showa Denko K.K.公司);Nicolet iS5型傅里葉紅外光譜儀、Multiskan FC全波長酶標儀(美國Thermo Fisher Scientic公司);HH-8型數顯恒溫水浴鍋(常州智博儀器制造有限公司);752型紫外可見分光光度計(上海菁華科技有限公司);SPX-250B-Z型生化培養箱(上海博訊實業有限公司醫療設備廠)。
2.1.1 動物分組、造模和給藥 ICR小鼠隨機分為對照組(10只)、模型組、二甲雙胍(200 mg/kg)組和CRFP低、中、高劑量(100、200、400 mg/kg)組各13只。模型組和各給藥組連續4 d ip STZ(50 mg/kg),對照組ip等體積的檸檬酸緩沖液,除對照組外其余各組給予高脂飼料喂養。檢測小鼠空腹血糖,選取空腹血糖≥11.1 mmol/L[13]的10只小鼠進行后續實驗。造模成功后,各給藥組ig相應藥物,對照組和模型組ig等體積的蒸餾水,1次/d,連續8周。
2.1.2 生理生化指標檢測 治療期間,各組小鼠每周眼眶靜脈叢取血,檢測空腹血糖。取血前小鼠禁食8 h,自由飲水,取血后3500 r/min離心15 min,取血清,按照試劑盒說明書操作,檢測血糖含量。
治療結束后,小鼠禁食8 h,進行口服葡萄糖耐量試驗(oral glucose tolerance test,OGTT)。各組小鼠ig葡萄糖(2 g/kg),分別于0、0.5、1、1.5、2 h眼眶靜脈叢取血,測定血糖,繪出血糖變化曲線,計算曲線下面積(area under curve,AUC)[14]。
OGTT結束24 h后,小鼠禁食8 h,進行口服脂肪耐量試驗(oral fat tolerance test,OFTT)。各組小鼠ig橄欖油(10 mL/kg)。分別于0、1、2、3、4 h眼眶靜脈叢取血,按照試劑盒說明書操作,檢測血清TG水平,繪出血脂變化曲線,計算AUC[15]。
最后,摘眼球取血,血液3500 r/min離心15 min取血清,按照說明書操作,檢測血糖、空腹胰島素(fasting insulin,FINS)、TC、TG、LDL-C、HDL-C、FFA水平。
取小鼠肝臟,生理鹽水清洗,稱定質量,剪碎,加入9倍體積的生理鹽水,制成10%勻漿,2500 r/min離心10 min,取上清,按試劑盒說明書檢測勻漿液中HK和PK活性;按照說明書操作,測定小鼠血清和肝臟中SOD、CAT、T-AOC、GSH-Px活性及MDA含量。
2.2.1 CRFP的分離純化 將CRFP粉末溶于20 mmol/L的醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH 4.5)中,進行DEAE纖維素DE-52色譜分離,醋酸-醋酸鈉緩沖液洗脫3個柱體積,分管收集,硫酸-蒽酮法[16]檢測每管的多糖含量,合并洗脫峰,為CRFP-a;然后用含1mol/L NaCl的醋酸-醋酸鈉緩沖液洗脫3個柱體積,分管收集,檢測每管的多糖含量,合并洗脫峰,為CRFP-b。分別將CRFP-a和CRFP-b醇沉,60 ℃烘干。分別將CRFP-a和CRFP-b配制成10 mg/mL的水溶液,采用Sephacry1 S-200凝膠過濾色譜純化,蒸餾水洗脫,體積流量為1 mL/min,分管收集洗脫液,檢測每管的多糖含量,合并洗脫峰,分別命名為CRFP-1和CRFP-2,冷凍干燥。
2.2.2 多糖純度和相對分子質量的檢測 采用高效分子排阻色譜(high performance molecular exclusion chromatography,HPSEC)法[17]檢測多糖純度和相對分子質量。Shodex SUGAR KS-805色譜柱(300 mm×8 mm);檢測器為示差折光檢測器;流動相為H2O;體積流量1 mL/min;柱溫65 ℃;進樣量20 μL。
將不同相對分子質量(分別為180、2700、5250、9750、13 050、36 800)的右旋糖酐標準品分別配制成2 mg/mL的水溶液,上樣,以相對分子質量的對數為橫坐標,保留時間為縱坐標,繪制標準曲線。分別將CRFP-1和CRFP-2水溶液按上述條件進行HPSEC,根據色譜圖分析樣品純度,根據保留時間計算樣品的相對分子質量。
2.2.3 紅外光譜掃描 分別稱取2 mg CRFP-1和CRFP-2,加入一定量溴化鉀充分研磨,制成溴化鉀壓片進行傅里葉紅外光譜掃描[18],掃描范圍為500~4000 cm?1。
2.2.4 CRFP單糖組成分析 CRFP-1和CRFP-2采用1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(1-phenyl-3-methyl-5-pyrazolone,PMP)柱前衍生法[19]測定其單糖組成。稱取多糖樣品10 mg于水解管中,加入4 mol/L三氟乙酸1 mL,于120 ℃烘箱中水解2 h。然后氮氣吹干,加蒸餾水定容至20 mL。分別稱取鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、巖藻糖、半乳糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸、核糖標準品10 mg,配制成1.0 mg/mL的混合溶液,稀釋成質量濃度分別為2.5、5.0、12.0、18.0、25.0 μg/mL的溶液。取樣品和標準品溶液0.5 mL,加1 mL 0.5 mol/L PMP-甲醇溶液以及0.5 mL 0.3 mol/L NaOH溶液,70 ℃水浴60 min,冷卻后依次加入0.5 mL 0.3 mol/L HCl溶液和0.5 mL氯仿,振蕩搖勻后靜置20 min,棄去下層,萃取3次,取水層過0.45 μm濾膜進行HPLC分析。色譜條件:SHISEIDO C18色譜柱(250 mm×4.6 mm,5 μm),流動相為0.1 mol/L KH2PO4(pH 6.8)-乙腈(82∶18);體積流量1.0 mL/min;柱溫25 ℃;進樣量10 μL,波長245 nm。以單糖標準品質量濃度為自變量,峰面積為因變量,計算標準曲線。根據樣品各單糖的峰面積計算單糖含量,計算物質的量比。

3.1.1 CRFP對糖尿病小鼠血糖、OGTT、OFTT和FINS水平的影響 如圖1-A所示,造模后,模型組血糖水平呈上升趨勢;經CRFP治療2周后血糖逐步下降。如圖1-B所示,治療結束后ig葡萄糖,各給藥組血糖隨時間的變化趨勢一致,均在ig葡萄糖0.5 h時達到最大值,然后逐步下降,2 h后恢復。根據各組的血糖變化曲線,計算各組的AUC,與對照組比較,各給藥組的AUC均與模型組有顯著差異(<0.01),說明CRFP能顯著加快糖尿病模型小鼠的葡萄糖代謝速度,從而降低血糖。
如圖1-C所示,治療結束后,各組小鼠的TG水平各異,這是因為糖尿病小鼠的血脂代謝紊亂,模型組的TG維持在較高水平,各給藥組TG水平有所降低,但下降程度有所不同。ig橄欖油后,各組小鼠的TG變化趨勢相同,均在2 h時達最高值,隨后開始下降。計算各組TG的AUC,與模型組比較,CRFP中、高劑量組的AUC均顯著降低(<0.05、0.01),CRFP低劑量組雖然與模型組無顯著差異,但已表現出下降趨勢。因此,CRFP能加速糖尿病小鼠的脂肪代謝,具有潛在的改善糖尿病脂肪代謝紊亂功能。如圖1-D所示,與對照組比較,模型組FINS水平顯著降低(<0.01);與模型組比較,各給藥組FINS水平均顯著升高(<0.01),且呈劑量相關性。

與對照組比較:##P<0.01;與模型組比較:*P<0.05 **P<0.01
3.1.2 CRFP對糖尿病小鼠肝臟HK和PK活性的影響 如表1所示,與對照組比較,模型組小鼠肝臟HK和PK活性均顯著降低(<0.01);與模型組比較,各給藥組肝臟HK活性均顯著升高(<0.01),二甲雙胍組和CRFP中、高劑量組PK活性均顯著升高(<0.01),且呈劑量相關性。表明CRFP能有效提高肝臟HK和PK活性,從而達到降低血糖的作用。

表1 CRFP對糖尿病小鼠肝臟HK和PK活性的影響(, n = 10)
與對照組比較:##<0.01;與模型組比較:*<0.05**<0.01,下表同
##< 0.01control group;*< 0.05**< 0.01model group, same as below tables
3.1.3 CRFP對糖尿病小鼠血脂的影響 如表2所示,與對照組比較,模型組小鼠TC、LDL-C、TG、FFA水平均顯著升高(<0.01),HDL-C水平顯著降低(<0.01);與模型組比較,各給藥組LDL-C、TG、FFA水平均顯著降低(<0.05、0.01),HDL-C水平顯著升高(<0.05、0.01);二甲雙胍組和CRFP中、高劑量組TC水平均顯著降低(<0.05、0.01)。
3.1.4 CRFP對糖尿病小鼠體內抗氧化活性的影響 如表3、4所示,與對照組比較,模型組小鼠血清和肝臟中SOD、CAT、T-AOC和GSH-Px活性均顯著降低(<0.01),MDA水平顯著升高(<0.01);與模型組比較,各給藥組血清和肝臟中SOD、CAT、T-AOC和GSH-Px活性均顯著升高(<0.05、0.01),MDA水平顯著降低(<0.01)。
3.2.1 DE-52離子交換色譜 圖2為CRFP經DE-52離子交換色譜不同洗脫液的洗脫圖譜,CRFP經20 mmol/L醋酸-醋酸鈉緩沖液(pH 4.5)和1 mol/L NaCl緩沖液洗脫后各自得到單一峰,分別收集對應主峰的洗脫液,醇沉,60 ℃烘干。得到CRFP-a和CRFP-b,離子交換色譜的得率分別為28.25%和53.17%。

表2 CRFP對糖尿病小鼠血脂的影響(, n = 10)

表3 CRFP對糖尿病小鼠血清抗氧化活性的影響(, n = 10)

表4 CRFP對糖尿病小鼠肝臟抗氧化活性的影響(, n = 10)

圖2 CRFP DE-52 HAc-NaAc緩沖液洗脫曲線(A) 和鹽洗脫曲線(B)
3.2.2 Sephacry1 S-200凝膠過濾色譜 CRFP-a和CRFP-b分別經Sephacry1 S-200分子篩進一步純化后均得到單一洗脫峰(圖3),分別收集對應的洗脫液,冷凍干燥,分別命名為CRFP-1和CRFP-2,凝膠過濾色譜的得率分別為82.39%和78.65%。
3.2.3 CRFP-1和CRFP-2純度和相對分子質量的檢測 CRFP-1和CRFP-2經高效液相示差檢測均為單一對稱峰,質量分數分別為99.86%和99.58%,均為均一組分多糖(圖4)。右旋糖酐標準品相對分子質量對數值(lgP)與保留時間(R)具有線性關系,2=0.996,線性方程為=?0.587 9+12.531。高效液相檢測CRFP-1的R為(9.953±0.006)min、CRFP-2的R為(10.024±0.002)min,根據線性方程求得所對應的相對分子質量為24 307±311和18 405±168。

圖3 CRFP-a (A) 和CRFP-b(B) S-200洗脫曲線

圖4 CRFP-1 (A) 和CRFP-2 (B) 高效液相色譜圖
3.2.4 紅外光譜掃描 CRFP-1紅外光譜掃描結果見圖5-A,在3383 cm?1附近處的特征吸收峰為O-H伸縮振動吸收峰;在2932 cm?1附近處為C-H伸縮振動吸收峰;在1649 cm?1附近為-CHO上的C=O縮振動吸收峰,是酰胺碳基的特征吸收峰;在1376 cm?1附近為=CH2變形吸收峰;在1252 cm?1附近為C-H彎曲振動吸收峰;在1041 cm?1附近為醇羥基-OH變角振動吸收峰,在865 cm?1附近為α-型糖苷鍵的特性吸收峰,說明CRFP-1為α-型多糖。
CRFP-2紅外光譜掃描結果見圖5-B,在3417 cm?1附近處的特征吸收峰為O-H伸縮振動吸收峰;在2927 cm?1附近處為C-H伸縮振動吸收峰;在1614 cm?1為-OH彎曲振動吸收峰;1414 cm?1為=CH2變形吸收峰;在1251 cm?1附近為C-H彎曲振動吸收峰;在1074 cm?1附近為醇羥基-OH變角振動吸收峰,在916 cm?1附近為β-型糖苷鍵的特性吸收峰,說明CRFP-2為β-型多糖。
3.2.5 CRFP-1和CRFP-2單糖組成 如圖6所示,與單糖標準品圖譜比較,CRFP-1由8種單糖組成,分別為甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、巖藻糖,物質的量比為0.245∶0.071∶0.003∶0.001∶0.122∶0.425∶0.123 5∶0.01,其中半乳糖占比最高。CRFP-2由10種單糖組成,分別為甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、巖藻糖,物質的量比為0.061∶0.01∶0.083∶0.128∶0.127∶0.038∶0.301∶0.048∶0.112∶0.093,其中半乳糖占比最高。

圖5 CRFP-1 (A) 和CRFP-2 (B) 紅外掃描圖譜

1-甘露糖 2-核糖 3-鼠李糖 4-葡萄糖醛酸 5-半乳糖醛酸 6-葡萄糖 7-半乳糖 8-木糖 9-阿拉伯糖 10-巖藻糖
課題組前期研究表明,CRFP得率高于黃連多糖,且具有較強的體外抗氧化活性[12]。黃連多糖的降血糖作用已得到證實[20-21],但CRFP是否具有降血糖作用,還需研究確認。由于黃連須成本遠低于黃連,所以從黃連須中得到降血糖的多糖具有重大意義。本研究表明CRFP能顯著降低糖尿病小鼠的空腹血糖水平,降低OGTT的AUC,說明加速外周組織(肝、肌肉、脂肪)對葡萄糖的利用、改善胰島素抵抗是CRFP降血糖的機制之一;提高FINS,表明CRFP能改善受損胰島的功能,促進胰島素分泌;HK和PK作為體內糖酵解過程中的關鍵性的限速酶,在體內糖代謝過程發揮重要作用,CRFP提高了糖尿病小鼠肝臟的HK和PK活性,說明CRFP能通過提高糖代謝中的關鍵酶活性起到降血糖作用。糖代謝異常會導致血脂代謝紊亂,引發高脂血癥、動脈粥樣硬化和心血管疾病等。本研究結果顯示,給予CRFP后糖尿病小鼠OFTT的AUC、TG、TC、LDL-C和FFA含量顯著降低,HDL-C水平提高,說明CRFP能改善糖尿病引起的血脂代謝紊亂,降低由血脂異常引發的糖尿病并發癥風險。血糖升高會引起體內氧化應激水平增高,反之,氧化應激水平增高又會加劇血糖升高,所以抗氧化是治療糖尿病的重要輔助手段。CRFP能顯著提高糖尿病小鼠血清和肝臟中的抗氧化活性,顯示抗氧化活性亦是CRFP降血糖的機制之一。
在證實CRFP降血糖活性后,本研究通過色譜技術對其進行了分離純化,得到2種成分均一的精多糖CRFP-1和CRFP-2,并解析了結構。李云[20]采用了4種不同梯度的NaCl溶液作為洗脫液,得到了4種電荷量不同的黃連多糖;范剛等[22]通過柱前衍生法分析了3種不同品種黃連單糖組分,均有7種單糖組分,而本研究的CRFP-1和CRFP-2分別由8種和10種單糖組成,與張亞麗等[23]的研究基本一致。研究材料、提取方法和分離純化技術的不同會導致單糖組成存在差異。至于CRFP-1和CRFP-2在降血糖中的作用還有待進一步研究。
綜上,本研究從黃連采收過程中廢棄的黃連須中提取了CRFP,研究該多糖對糖尿病小鼠的作用,發現CRFP通過促進外周組織對葡萄糖的利用、提高胰島分泌胰島素能力、加速葡萄糖代謝、改善血脂代謝紊亂和提高氧化應激水平降低血糖,具有開發成降血糖藥物的潛力。為進一步深入研究CRFP的結構和組成,本研究對CRFP進行了分離純化,得到了成分均一的α-型CRFP-1和β-型CRFP-2,相對分子質量分別為24 307±311和18 405±168,均為半乳糖含量最高,但其他組成各異。CRFP-1和CRFP-2在降血糖中所起的作用還有待進一步研究。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
[1] 曾立, 向榮, 張運良, 等. 黃精多糖對糖尿病小鼠的降血糖作用及機制 [J]. 中成藥, 2022, 44(9): 2989-2994.
[2] Zhou Z, Sun B, Yu D S,. Gut microbiota: An important player in type 2 diabetes mellitus [J]., 2022, 12: 834485.
[3] Sun H, Saeedi P, Karuranga S,. IDF Diabetes Atlas: Global, regional and country-level diabetes prevalence estimates for 2021 and projections for 2045 [J]., 2022, 183: 109119.
[4] 郭立新. 2021年糖尿病領域年度重大進展回顧 [J]. 中華糖尿病雜志, 2022, 14(1): 1-8.
[5] 中國老年型糖尿病防治臨床指南編寫組, 中國老年醫學學會老年內分泌代謝分會, 中國老年保健醫學研究會老年內分泌與代謝分會, 等. 中國老年2型糖尿病防治臨床指南 (2022年版) [J]. 中華內科雜志, 2022, 61(1): 12-50.
[6] 吳夢琪, 夏瑋, 徐志珍, 等. 植物多糖的分離純化、結構解析及生物活性研究進展 [J]. 化學世界, 2019, 60(11): 737-747.
[7] 張蕊馨, 張彥華, 周迎春, 等. 中藥多糖化學結構及藥理作用研究進展 [J]. 黑龍江中醫藥, 2018, 47(1): 88-89.
[8] 中國藥典[S]. 一部. 2020: 1088.
[9] Cui L J, Liu M, Chang X Y,. The inhibiting effect of thepolysaccharide on the type II diabetic mice [J]., 2016, 81: 111-119.
[10] Jiang S, Wang Y H, Ren D Y,. Antidiabetic mechanism ofpolysaccharide through its antioxidant property involving the JNK pathway [J]., 2015, 53(7): 1022-1029.
[11] 蓋曉紅, 劉素香, 任濤, 等. 黃連的化學成分及藥理作用研究進展[J]. 中草藥, 2018, 49(20): 4919-4927.
[12] 田谷正男, 胡瑩, 蔣鳳珍, 等. 黃連須多糖水浴提取工藝優化及體外抗氧化活性研究 [J]. 湖北民族大學學報: 自然科學版, 2022, 40(2): 142-149.
[13] Yuan Y, Zhou J H, Zheng Y F,. Beneficial effects of polysaccharide-rich extracts fromleaves on hypoglycemic and gut microbiota in type 2 diabetic mice [J]., 2020, 127: 110182.
[14] Mbagwu I S, Akah P A, Ajaghaku D L.improved glucose and fat homeostasis in a TYPE-2 diabesity mice model [J]., 2020, 251: 112555.
[15] Lattibeaudiere K G, Alexander-Lindo R L. Oleic acid and succinic acid synergistically mitigate symptoms of type 2 diabetes in streptozotocin-induced diabetic rats [J]., 2022, 2022: 8744964.
[16] 溫文娟, 劉珊, 黃遠麗. 苯酚硫酸法與蒽酮硫酸法測定香菇多糖含量比較 [J]. 現代食品, 2020(21): 177-179.
[17] 顧健, 吳偉, 沈志沖, 等. 高效分子排阻色譜法測定滇黃精多糖的分子量 [J]. 中國藥業, 2021, 30(13): 72-74.
[18] 黃俊彬, 丁婕, 朱海媚, 等. 三個不同種源的鐵皮石斛多糖比較及其初步的藥理活性評價 [J]. 食品工業科技, 2022, 43(5): 71-78.
[19] 李婷婷, 王雪吟, 胡丹荔, 等. 柱前衍生法測定桂花多糖中的6種單糖的含量 [J]. 食品工業, 2019, 40(4): 323-327.
[20] 李云. 黃連多糖分離純化及其對高級糖基化終產物形成的影響 [D]. 合肥: 安徽中醫藥大學, 2015.
[21] 齊剛, 王繼鋒, 齊鳳軍, 等. 黃連多糖聯合甘精胰島素治療2型糖尿病胰島素抵抗 [J]. 中醫學報, 2018, 33(10): 1899-1903.
[22] 范剛, 唐策, 李艷, 等. 柱前衍生HPLC分析黃連多糖的單糖組成 [J]. 中國實驗方劑學雜志, 2014, 20(11): 74-78.
[23] 張亞麗, 高簡, 苗祥貞, 等. 黃連多糖中單糖組成的HPLC-MSn法快速識別 [J]. 世界中醫藥, 2017, 12(11): 2775-2778.
Hypoglycemic activity and structure characterization offibrous polysaccharides
TIAN Gu-zheng-nan1, ZHOU Xin-chao1, XIE Ruo-tong1, WANG Yu1, MAO Mei-ling1, DENG Zi-yan1, CAI Chang-jun1, TU Kang1, ZHU Xi-qiang1, JIANG Ning1, 2, LIU Xiao-Peng1, 2
1. College of Biological and Food Engineering, Hubei Minzu University, Enshi445000, China 2. Hubei Key Laboratory of Biological Resources Protection and Utilization, Enshi 445000, China
To explore the hypoglycemic activity and material basis of Huanglian () fibrous polysaccharides (CRFP), a by-product of.The effect of CRFP on diabetes model mice was studied and CRFP was purified. The purity and relative molecular weight of purified product were detected, and its structure and monosaccharide composition were analyzed.After eight weeks of administration, CRFP could significantly reduce blood glucose (< 0.01), accelerate blood glucose and lipid metabolism, increase fasting insulin level (< 0.01), improve blood lipid disorder (< 0.05, 0.01), increase liver hexokinase (HK) and pyruvate kinase (PK) activities (< 0.01), and improve oxidative stress (< 0.05, 0.01) in diabetes model mice. After purification, CRFP-1 and CRFP-2 with uniform components were obtained. The relative molecular weight of CRFP-1 and CRFP-2 respectively were (24 307 ± 311) and (18 405 ± 168), CRFP-1 was α-type polysaccharide, composed of eight monosaccharides; CRFP-2 was β-type polysaccharide, composed of 10 monosaccharides.CRFP has good hypoglycemic activity, which lays a foundation for the deep development and improvement of utilization value of.
fibrous; polysaccharides; diabetes mellitus; separation and purification; structural analysis
R285.5
A
0253 - 2670(2023)06 - 1825 - 08
10.7501/j.issn.0253-2670.2023.06.014
2022-11-03
國家自然科學基金資助項目(82160713);湖北省技術創新專項(2017AKB077,2016AKB058);湖北產業教授人才項目(2019029,2021067);湖北民族大學大學生創新創業訓練計劃項目(X202210517208)
田谷正男(1994—),男,研究生,研究方向為天然產物研究。E-mail: 976050052@qq.com
劉曉鵬(1971—),男,教授,博士,碩士生導師,研究方向為天然產物研究。Tel: 15671896031 E-mail: liuxp999@163.com
[責任編輯 李亞楠]