根皮苷与糖尿病防治

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1886年 Mering发 现 剂 量 大 的 根 皮 苷 会 引 起 尿 糖 (glycosuria)。在那 时 糖 尿 病(diabetes milltus, DM)被 认 为是肾脏的结构病变, 其典型症状是多尿和持续尿 糖。研究者发现根皮苷长期饲喂会引起狗的多尿、 尿糖增加和体重减轻, 类似于人类自然发生的糖尿 病症状, 因此认为动物根皮苷糖尿病与人类糖尿病 是一样的。后来根皮苷被用作人类肾脏功能的研究 工具。
4 根皮苷的抗氧化性
各种类黄酮都有一定程度的消除超氧阴离 子O2·ˉ 等自由基的作用。这种抗氧化能力, 来自于其酚性 羟基等的供氢或供电子能力。
根皮苷是二氢查尔酮根皮素的糖苷衍生物。二 氢查尔酮是类黄酮成员之一, 具有一定的抗氧化性 及抗氧化特点。尽管根皮苷在分子 结构上因2' - 位 羟 基糖苷化而减弱了其抗氧化性, 但其综合抗氧化能 力仍然高于VC和VE[15], 且具有 独特的抗氧化机制。另 外, 根皮苷在体内能被水解脱去糖苷基生成根皮素, 具有更好的抗氧化能力。
20世纪30年 代 , Homer Smith采 用 静 脉 输 入 正 常 人根皮苷, 发明了检测肾小球滤过率和肾血流的无 侵 入 检 测 法 。Smith用 根 皮 苷 使 肾 脏 分 泌 糖 的 研 究 , 对发展肾脏血液动力学和肾小管代谢运输的基本概 念作出了突出贡献。他的研究同时也确立了根皮素 静脉注射入人体是安全的。
5 关于根皮苷的wk.baidu.com性
由于会引起尿糖(glycosuria), 根皮苷传统上 被 标 明有毒; 有人认为长期使用根皮苷会导致肾脏肥大。 但大量的研究证明不会发生这种症状。实验证据显
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营养研究
示[16], 皮摩尔浓度的根皮苷处理糖尿病大鼠近端螺旋 小管影响单个肾单元小球的滤过率, 肾脏对流体、 Na+、Cl- 、K+离子的再吸收下降了, 而根皮苷 处理正 常动物并未发生这些现象。可见, 使用根皮苷引起 的尿糖增加, 并不是根皮苷引起血糖上升而导致的 毒性效果, 相反, 是根皮苷抑制了体内糖的再吸收、 增加了尿糖分泌所至。 6 合成根皮苷类似物
2 根皮苷抑制糖的吸收
糖尿病是以高血糖为特征。糖尿病人的一个对 抗高血糖的保护机制是增加尿糖的排除。
葡萄糖在肾脏被不断滤过和再吸收。极性的糖 透过富脂的细胞膜需要一定的载体进行主动或促进 性运输。有两类糖载体, 一类为钠离子葡萄糖关联 载体(Sodium- linked glucose transporters, SGLTs), 另一 类为葡萄糖载体(Glucose transporters, GLUTs)[6]。通过 钠离子的 “下坡”运输偶联糖分子的 “上坡”运输穿 过细胞膜, SGLTs携带糖分子逆浓度梯度进入细胞内[7]。
成分分析[J].林产化工通讯,2003,37(6):32- 34 [3] 周 文 华,水 谷 健 二,田 中 治.湖 南 甜 茶 的 甜 味 成 分 研 究[J].
食品科学,1992,(4):17- 19 [4] 全国中草药汇编编写组.全国中草药汇编(下册)[M].北京:
人 民 卫 生 出 版 社 ,1987 [5] Dudash J, Zhang X, Zeck R, et al. Glycosylated dihy-
根 皮 苷 专 一 地 、 竞 争 性 地 抑 制 SGLT1 和 SGLT2 对 葡萄糖分子的运输。在几种动物模型中已经证实, 根皮苷可以促进葡萄糖的分泌、降低空腹和餐后血 糖水平, 不发生低血糖副作用[10]。用根皮苷处理糖尿 病大鼠可使其胰岛素敏感恢复正常[11], 消除或减轻由 糖毒性引起的胰岛素抵抗。
多穗柯甜茶是我国传统民间草药和保健饮料植 物, 以野生状态分布于我国长江以南各省区海拔 400m以上的低山密林中, 以叶入药, 用于肺热咳嗽, 对高血压及冠心病有疗效, 长期饮用, 能滋肝养胃、 清热润肺、生津止渴、提神解乏、降压减肥[4], 民间 将嫩叶制茶饮用。
长期以来, 根皮苷只是在糖尿病的实验研究中 作为一种很好的工具, 并因为会引起尿糖增加而被 认为是有毒的。近年来的研究发现, 根皮苷在糖尿
已经 从 大 鼠 肾 脏 克 隆 出 两 个SGLTs异 构 体SGLT1 和SGLT2。根据 同源性和人类基因组 计 划(the Human Genome Project)的 发 现 推 断 , 还 存 在 着 其 它 的SGLTs (SGLT3- 6), 但尚有待证实[8]。SGLT1用1个钠离子运送 2 个 糖 分 子 , SGLT2 用 1 个 钠 离 子 运 送 1 个 糖 分 子 。 SGLT1 主 要 位 于 小 肠 细 胞 , 也 可 能 存 在 于 肾 小 管 ; SGLT2只 在 肾 小 管 上 皮 细 胞 中 发 现 , 是 低 亲 和 力 的 钠- 糖载体[9]。
3 根皮苷改善记忆能力
美国佛吉利亚大学的研究者发现根皮苷可以增 强记忆能力[12]。研究证明, 根皮苷促进了大小鼠的学 习和记忆能力, 并有拮抗胰岛素减弱记忆保持的能 力 。 静 脉 注 射 根 皮 苷 入 大 鼠 大 脑 2h 内 便 增 加 了 FOS表 达, 另外还引起各种中枢 神经系统(CNS)神经元 细 胞 核 的 转 录 行 为 [13]。 大 脑 的 活 动 消 耗 大 量 由 葡 萄 糖 供 给 的能量, 许多证据证明循环血糖水平控制着学习和 记忆的过程, 许多改善记忆能力的药物的作用都是 与释放肝糖原、提高脑血糖水平和利用的能力相关 的 。 根 皮 苷 抑 制 血 糖 进 入 大 脑 [14]。 因 此 根 皮 苷 增 强 大 脑的记忆能力的机制显然是独立于血糖水平或大脑 吸收糖能力之外的。
的开发利用提供一些帮助。
关键词: 根皮苷; 糖尿病; 血糖; 钠离子葡萄糖关联载体
中图分类号: TS201.4
文献标识码: A
文章编号: 1005- 9989(2006)12- 0192- 03
P hloridzin a nd the pre ve ntion a nd cure of dia be te s me llitus
此外, 根皮苷还是一种甜度非常高的天然非糖甜 味剂[1], 对于甜食爱好者糖尿病人是一种很好的糖类替 代品。
糖尿病及其并发症是一类代谢性疾病, 是严重 威胁人类健康的主要杀手之一。现有的化学药物对 糖尿病治疗虽有一定疗效, 同时也存在一定的副作 用。根皮苷是苹果、多穗柯甜茶等天然食品的组成 成分, 有着良好的安全记录, 又是一种很好的天然 抗氧化剂和甜味剂, 对糖尿病有良好的预防和治疗 中作用。根皮苷的上述功能和性质, 使其作为一种 新型功能性成分, 在新型药物和功能性食品的开发 中将占据新的独特的地位。
DONG Hua- qiang1, 2, NING Zheng- xiang1
(1.Colle ge of Light Indus try a nd Food Te chnology, S outh China Unive rs ity of Te chnology, Gua ngzhou 510641; 2. De pa rtme nt of Food S cie nce , Fos ha n Unive rs ity, Fos ha n 528231)
Abstr act: Apple and s weet tea (Lithocarpus polys tachyus rehd) are rich in phloridzin. It has been found in recent years that phloridzin has s ome beneficial effects on the prevention and cure of diabetes mellitus , which are reviewed in this paper for giving s ome s ugges iens in us es and developments of phloridzin. Key wor ds: phlorizin; diabetes mellitus ; glycemia; S GLTs
根 皮 苷(Phloridzin)是 根 皮 素(Phloretin)的2' - β- D- 葡萄糖苷(图1), 属于植物黄酮类中的二氢查尔酮苷。
与其它黄酮类相比, 二氢查尔酮在自然界存在 很少, 被称为 “少数黄酮类”。根皮苷主要存在 于苹 果的根皮、茎、嫩叶和果实中。在其它植物如山矾
科山矾属葡萄科中复叶葡萄、云南木羌科的叶中分 离得到 , 但含量很低没有实用价值[2]。近 年来发现多 穗柯甜茶(Lithocarpus polystachyus Rehd)含有丰富的根 皮苷, 含量比苹果高出上百倍[3]。
根皮苷从发现、最初被认为会导致糖尿病, 到 近年来发现根皮苷对糖尿病及其并发症有独特的防 治效果, 经历了一百多年的时间。
法 国 化 学 家 于1835年 就 从 苹 果 树 皮 中 分 离 得 到 根皮苷。当时根据其味道与从柳树、金鸡纳树皮提 取物相似, 而这些提取物都是用于退热和治疗疟疾 的, 因而推断根皮苷也是退热抗感染药并用于治疗 疟疾。
营养研究
根皮苷与糖尿病防治
董华强1,2, 宁正祥1 (1.华南理工大学轻工与食品学院, 广州 510641; 2.佛山科学技术学院食品科学系, 佛山 528231)
摘要: 苹果和多穗柯甜茶嫩叶富含根皮苷(Phloridzin), 近年来的研究发现根皮苷具有一些独特的功能,
在对糖尿病及其并发症有良好的防治作用。对国内外在这一领域的研究进展作一综述, 以期对根皮苷
Oku等[18]对服用T- 1095引起的糖尿病其它重要指标
的 变 化 进 行 了 研 究 , 观 察 到 糖 尿 病 大 鼠 单 次 服 用T- 1095引起降血糖的同时, 也增加了尿糖的分泌, 而对 非糖尿病大鼠几乎没有影响; 随着肝脏糖合成代谢下 降和肌肉葡萄糖运载体(GLUT)4含 量正常引起的全身 和骨骼肌糖利用的增加, T- 1095处理糖尿病大鼠的胰 岛 素 敏 感 性 减 弱 得 到 了 恢 复 。 另 一 实 验 报 道 [19], T- 1095处理GK大鼠血糖下降伴 随 尿 糖 的 增 加 , 表 明 血 糖下降是由尿糖分泌增加引起的; 在饮食正常的情况 下, T- 1095处理阻碍了大鼠体重的增加。
收稿日期: 2006- 05- 10 作者简介: 董华强(1958- ), 男, 山东茌平人, 教授, 主要从事植物活性成分和农产品贮藏加工研究。
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营养研究
病及其并发症的防治中具有一些独特的效果, 同时 又是良好的甜味剂和抗氧化剂, 因而引起人们的广 泛关注。
1 根皮苷的研究历史[1]
Tsujihara[17]等在研究了根皮苷的结构与功能的基础 上 , 研 制 合 成 了 一 种 根 皮 苷 的 类 似 物 , 简 称T- 1095 (图2)。口 服T- 1095可以有效 地 抑 制 肾 脏SGLT。实 验 表明, T- 1095在肠道被吸收后经代谢转化成T- 1095A (图3), 然后专一和可逆地 抑 制SGLT。T- 1095对 小 肠 也 存 的 由SGLT介 导 的 葡 萄 糖 吸 收 没 有 作 用 。
参考文献: [1] Ehrenkranz1 J, Lewis N, Kahn C, et al. Phlorizin: a review
[J]. Diabetes Metab Res Rev,2005,21:31- 38 [2] 廖 晓 峰,于 荣,肖 坤 福.天 然 野 生 植 物 多 穗 柯 甜 茶 的 化 学
20世 纪60年 代 , 发 现 根 皮 苷 对 小 肠 和 肾 脏 的 糖 吸收有明显的抑制作用。80年代末, Rossetti等证明根 皮苷处理可以使糖尿病动物的胰岛素敏感性得到恢 复, 对正常动物的 胰 岛 素 作 用 没 有 影 响 。Dudash 等 2004年[5]证实根皮苷可以促进葡萄糖的外排分 泌、降 低空腹和餐后血糖水平, 而不发生低血糖副作用。
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