降血糖天然物质

降血糖天然饮品及其分子结构

姓名：石杰学号：2013021665

摘要糖尿病是一种多病因的代谢性疾病，以慢性高血糖症为主要特征，并伴随胰岛素分泌缺陷引起的糖、脂肪及蛋白质代谢紊乱。本文介绍了几种降血糖的天然饮品，及其分子结构，并分析了其降血糖的机理。

关键字降血糖桑叶南瓜麦冬茶花分子结构

近年来，我国糖尿病患病率在逐渐上升，造成了巨大的社会负担，已成为越来越严重的公共卫生问题。当前糖尿病防治的重点除了提高诊疗水平外，更需要加强预防，通过人群健康教育、饮食控制及化学药物预防等多项措施达到降低糖尿病发病率的目的。糖尿病患者由于长期持续高血糖可导致多种急慢性并发症。糖尿病视网膜病变、糖尿病肾病、糖尿病神经病变及大血管病变等慢性并发症可严重影响患者的生存质量。将血糖水平尽量控制在接近正常水平可预防这些并发症的发生及延缓其发展。β型糖尿病(T2DM)是一种常见的具有遗传倾向的全身性代谢疾病。其特点是病因复杂、病程长、难根治。

在天然药物的开发中,近十多年的研究己发现了不少有降血糖作用的天然药物,主要活性成分根据化学结构不同有皂苷类、萜类、多肽与氨基酸类、多糖类、不饱和脂肪酸类、生物碱和黄酮类等,在探讨其活性机理方面也取得了较大进展。

下面介绍几种天然物质中降血糖的活性成分。

1 桑叶

桑叶中降血糖成分主要是生物碱类、多糖类、黄酮类。桑叶中含有其它动、植物所没有的特殊生物碱，即DNJ(1-脱氧野尻霉素)。其主要作用是抑制蔗糖酶，麦芽糖酶、α-葡萄糖苷糖、α-淀粉酶的分解，从而达到预防糖尿病的作用[1]。

通过研究发现，桑叶中DNJ含量为0.11%，桑根中DNJ含量为0.14%。在目前发现的含DNJ的植物中，桑叶DNJ的含量最高。DNJ是一种非常重要的生物碱，其化学名称是3,4,5-三羟基-2-羟甲基四氢吡啶，其是一种天然糖的结构类似物。DNJ的化学分子式为C6H13NO4，分子量为163。因其在可见-紫外光波段内无吸收峰，不能采用常规的分光光度法检测。给其定性分析，以及定量带来一定困难[2]。

桑叶总多糖(TPM)促进胰岛素β细胞分泌胰岛素，促进细胞对糖的利用、肝糖原合成、改善糖代谢，加强糖尿病人病变胰岛细胞与结构的恢复功能，增加糖尿病人对外周组织的胰岛素受体并提高受体敏感性的功能[1]。多糖是一类由醛糖或酮糖通过糖苷键连接而成的天然高分子多聚物。由于多糖结构的微观不均一，或结构键中有缺陷，或是分子量分散，使多糖的一级结构分析难以得出完全正确的结构式。一般多糖结构描述包括多糖分子量、单糖组成、单糖连接点、单糖和糖苷键构型、重复单元等[4]。

桑叶脱皮固酮也能促进葡萄糖转化为糖元，最终达到降血糖的效果。不影响健康人的血

糖水平，起到全方位的预防糖尿病和保健功效[1]。桑叶中黄酮类化合物基本可分为四种类型的结构：苷元、葡萄糖苷、乙酰化糖苷、丙二酰化的糖苷，其苷元主要由黄酮醇类化合物构成[5]。

2 南瓜

南瓜是我国天然的传统降糖食物之一。南瓜中多糖类物质是防治T2DM的理想功能因子。南瓜糖类物质的降糖作用与其修复受损的胰岛β细胞有密切关系。可以提高胰岛细胞的增殖活性，促进高浓度葡萄糖刺激下的胰岛素分泌，能有效抑制蛋白质糖基化终产的形成及醛糖还原酶活性。从南瓜中分离出两种具有显著降血糖效果的四糖(QGMG-2、QGMG-3)。

南瓜粗多糖(PP)主要由鼠李糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成。它是一种由五种单糖组成的杂多糖。对南瓜粗多糖(PP)采用依次不同浓度酒精与凝胶柱分级，并在分离过程中适中追踪降血糖效果显著的组分，最终得到南瓜多糖(PP-e)，PP-e中维持其降血糖活性的主要组分为分子量相对较低的糖类物质。PP-e主要由鼠李糖、阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成，经计算这四种单糖之间的近似摩尔比为鼠李糖：阿拉伯糖：葡萄糖：半乳糖=1.12:5.19:1.00:3.91。南瓜多糖体外具有清除DPPH自由基、清除超氧自由基及清除羟基自由基的能力，且均存在计量依赖关系[6]。

果胶是一种亲水性植物胶，其主要成分为半乳糠醛酸[7]。南瓜中含有极为丰富的果胶。向糖尿病患者膳食中加入果胶，餐后血糖明显下降，可能是果胶吸收水分后在肠道能形成胶冻样的“植物纤维基质”，使消化酶与营养物质不能均匀混合，延迟肠道对营养物质的消化吸收，从而控制饭后血糖升高。果胶纤维还能减少胃肠道激素“胃抑多肽”的分泌，使餐后血糖及血清胰岛素水平下降[8]。

研究发现糖尿病的病因是患者胰脏细胞缺乏一种clut-2蛋白质。该物质能促进胰岛素将血液中的葡萄糖输送到β细胞，降低血糖水平。南瓜中的亚甲基环丙基氨基酸(CTY)降血糖因子通过增加G lut-2含量，促进胰脏分泌胰岛素因而对糖尿病的防治有明显效果[8]。

3 麦冬

麦冬块根中的甾体皂苷类、高异黄酮类、多糖类是麦冬的主要有效成分[10]。湖北麦冬的抗糖尿病活性物质主要为其多糖成分。总多糖(TLSP)是湖北麦冬主要的抗糖尿病活性成分。为探究湖北麦冬多糖的抗Ⅱ型糖尿病活性的物质基础，进一步对TLSP分离、纯化，制得两个分子量相对单一的均已多糖(LSP1和LSP2)。TLSP、LSP1和LSP2能显著改善胰岛素抵抗(HOMA-IR)，均可显著降低Ⅱ型糖尿病小鼠的血糖、改善糖耐量并降低胰岛素抵抗指数。而引起胰岛素抵抗的直接原因就是胰岛素新号转导障碍。当胰岛素限号转导的任一环节发生障碍或异常都会干扰胰岛素的生理功能，进而导致胰岛素抵抗和高血糖等一系列症状。

TLSP、LSP1和LSP2均能提高糖尿病小鼠肾脏组织中胰岛素信号因子-胰岛素受体(InsR)、胰岛素受体底物-1(IRS-1)、磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)的表达水平，进而改善胰岛素新号传到，中增加组织对胰岛素的敏感性，从而改善糖尿病症状。同时，TLSP、LSP1和LSP2还能增加肝糖原含量及葡萄糖激酶(GK)活性，降低葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)活性，从而改善糖尿病小鼠肝内糖代谢紊乱增强肝细胞合成糖原及促进葡萄糖利用，进而改善糖尿病症状[9]。