本發(fā)明涉及醫(yī)藥領(lǐng)域,特別涉及一種蓬蘽花色苷及其用途,尤其是天然來(lái)源的蓬蘽花色苷在制備降糖功能食品、保健品或降糖藥物中的應(yīng)用。
背景技術(shù):
糖尿病是當(dāng)前威脅人類健康最重要的非傳染性疾病之一。糖尿病的發(fā)展往往會(huì)伴隨其他代謝綜合癥的迸發(fā),如高血脂、腎衰竭和炎癥等,給人類帶來(lái)巨大的肉體與精神上的痛苦。糖尿病分為兩種:1型糖尿病(胰島素依賴)和2型糖尿病(非胰島素依賴)。根據(jù)國(guó)際糖尿病聯(lián)盟idf統(tǒng)計(jì),2011年全球糖尿病患者人數(shù)高達(dá)3.7億,且2型糖尿病患者人數(shù)占總糖尿病患者人數(shù)的90%,到2030年,預(yù)計(jì)全球?qū)⒂薪?.5億糖尿病患者。因此,對(duì)于研究糖尿病及其并發(fā)癥的預(yù)防及控制策略刻不容緩。
蓬蘽(薔薇科懸鉤子屬中空心莓組),具有抗寒性強(qiáng)、果實(shí)品質(zhì)優(yōu)良、植株直立性和豐產(chǎn)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),是直接開(kāi)發(fā)和育種的優(yōu)良種質(zhì)材料。然而,迄今為止人們對(duì)蓬蘽中的植物化學(xué)成分研究較少。本發(fā)明人在前期的研究基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)蓬蘽中富含花色苷,其中天竺葵素-3-o-葡萄糖苷為主要花色苷?;ㄉ帐菑V泛存在于果蔬中的一類水溶性色素,不同種類的花色苷結(jié)構(gòu)不同,其顏色也各不相同,從而賦予了果蔬由紅色、紫紅到藍(lán)色等鮮艷的色彩。近年來(lái),大量的研究證實(shí)天然果蔬來(lái)源的花色苷具有抗氧化、抗腫瘤、預(yù)防心血管疾病及控制肥胖等生物活性。
目前蓬蘽中花色苷組分尚未揭示清楚,且未有蓬蘽花色苷在活體內(nèi)的降糖研究與報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種蓬蘽花色苷在制備降糖功能食品或降糖藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明所述的蓬蘽花色苷是通過(guò)以下方法制備得到:
(1)將新鮮蓬蘽與50%-80%的乙醇溶液按照料液比1g:4ml—1g:20ml的比例混合,水浴磁力攪拌或超聲提取60-240min,真空抽率,在40-60℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇,得到蓬蘽花色苷粗提液;
(2)得到的蓬蘽花色苷粗提液用ab-8大孔樹(shù)脂純化。將蓬蘽花色苷粗提液以0.5-5bv/h的流速注入大孔樹(shù)脂中,先用去離子水以1-5bv/h的流速淋洗樹(shù)脂,再用40-80%的甲醇或乙醇溶液以1-5bv/h的流速梯度洗脫,收集紅色明顯的洗脫液,在40-60℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去甲醇或乙醇,之后冷凍干燥得到蓬蘽花色苷。
本發(fā)明所述的蓬蘽花色苷凍干粉中花色苷含量為30%-80%(重量%),蓬蘽花色苷為矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、天竺葵素-3-o-葡萄糖苷和天竺葵素-3-o-蕓香糖苷,其中天竺葵素-3-葡萄糖苷為主要花色苷,占總花色苷含量的80%-95%。
本發(fā)明證實(shí)蓬蘽花色苷能在體外抑制α-葡萄糖苷酶的活性,其半數(shù)抑制濃度(ic50)為0.23μg/ml,活性要強(qiáng)于陽(yáng)性對(duì)照藥物阿卡波糖(33μg/ml)。
本發(fā)明所述蓬蘽花色苷展現(xiàn)出顯著的葡萄糖消耗活性,即促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的消耗,從而起到降糖作用。相對(duì)于陰性對(duì)照,蓬蘽花色苷具有顯著的降糖作用,但其作用效果與陽(yáng)性對(duì)照藥物二甲雙胍相當(dāng)。
本發(fā)明發(fā)現(xiàn)蓬蘽花色苷能夠顯著降低db/db糖尿病小鼠的空腹血糖,具有優(yōu)良的降糖活性。
本發(fā)明揭示了蓬蘽中花色苷的組分,即矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、天竺葵素-3-o-葡萄糖苷和天竺葵素-3-o-蕓香糖苷,其中天竺葵素-3-o-葡萄糖為主要花色苷,并提供了一種蓬蘽花色苷在制備降糖功能食品或降糖藥物中的應(yīng)用。蓬蘽花色苷能夠通過(guò)抑制α-葡萄糖苷酶活性、促進(jìn)細(xì)胞對(duì)葡萄糖的消耗,且能顯著降低db/db糖尿病小鼠的空腹血糖,展現(xiàn)出優(yōu)良的降糖活性。因此,蓬蘽花色苷可作為降糖功能食品或藥物的原料,并用于糖代謝異常相關(guān)疾病的防治。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1中蓬蘽花色苷組分的高效液相色譜圖;
圖2為實(shí)施例3中阿卡波糖對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制作用圖;
圖3為實(shí)施例3中蓬蘽花色苷對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制作用圖;
圖4為實(shí)施例4中蓬蘽花色苷的葡萄糖消耗作用圖;
圖5為實(shí)施例5中蓬蘽花色苷動(dòng)物體內(nèi)降糖效果圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述,以下列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于此:
實(shí)施例1蓬蘽花色苷的制備
(1)將1000g新鮮蓬蘽洗凈,按照料液比1:6(w/v)的比例加入70%的乙醇溶液充分混合,超聲提取90min,超聲結(jié)束后真空抽率,在60℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇,得到蓬蘽花色苷粗提液;
(2)將所述蓬蘽花色苷粗提液注入大孔樹(shù)脂中,先用去離子水以2bv/h的流速?zèng)_洗樹(shù)脂,再用含40%-80%乙醇溶液以1bv/h的流速梯度洗脫,收集紅色明顯的洗脫液,在60℃下真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去乙醇,冷凍干燥得到蓬蘽花色苷,經(jīng)計(jì)算,1000g的新鮮蓬蘽經(jīng)上述步驟純化后可得到2.81g的蓬蘽花色苷。
實(shí)施例2蓬蘽花色苷組分鑒別
將實(shí)施例1中的蓬蘽花色苷配成1mg/ml的溶液,并用高效液相檢測(cè),檢測(cè)方法如下:流動(dòng)相為a相(0.1%的乙腈),b相(1.5%甲酸水溶液),梯度洗脫,5%-60%a相洗脫30min,進(jìn)樣量10μl,溫度30℃,流速0.8ml/min,檢測(cè)波長(zhǎng)520nm。同時(shí)用矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、天竺葵素-3-o-葡萄糖苷和天竺葵素-3-o-蕓香糖苷標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行定性和定量分析。圖1為蓬蘽花色苷組分的高效液相色譜圖,峰1為矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、峰2為天竺葵素-3-o-葡萄糖苷、峰3為天竺葵素-3-o-蕓香糖苷,其中天竺葵素-3-o-葡萄糖苷含量占總花色苷含量的89.14%。蓬蘽花色苷組分的化學(xué)結(jié)構(gòu)式如下:
矢車菊素-3-o-葡萄糖苷
天竺葵素-3-o-葡萄糖苷
天竺葵素-3-o-蕓香糖苷
實(shí)施例3蓬蘽花色苷的α-葡萄糖苷酶抑制實(shí)驗(yàn)
配置一系列濃度的蓬蘽花色苷溶液,將5μlα-葡萄糖苷酶溶液(5u/ml,(溶于pbs,ph6.8)與5μl蓬蘽花色苷混合后加入500μl的pbs溶液,37℃反應(yīng)20min,加入10μl的10mmpnpg(對(duì)硝基苯-α-d-葡萄糖吡喃苷)溶液,37℃反應(yīng)30min,再加入500μl的1mol/lna2co3,405nm下測(cè)吸光值,根據(jù)公式(1-asample405/acontrol405)計(jì)算蓬蘽花色苷的α-葡萄糖苷酶半數(shù)抑制濃度ic50。圖2和圖3結(jié)果顯示,蓬蘽花色苷能夠有效抑制α-葡萄糖苷酶的活性,其半數(shù)抑制濃度ic50為為0.23μg/ml,且活性顯著強(qiáng)于陽(yáng)性藥物阿卡波糖(33μg/ml)。因此,蓬蘽花色苷能夠有效抑制α-葡萄糖苷酶的活性,從而起到降糖作用。
實(shí)施例4蓬蘽花色苷促進(jìn)葡萄糖消耗實(shí)驗(yàn)
將肝臟細(xì)胞hepg2接種于96孔板,每孔5000個(gè)細(xì)胞,細(xì)胞培養(yǎng)24h后,加藥(陽(yáng)性對(duì)照二甲雙胍,終濃度為2mm;蓬蘽花色苷,終濃度為10μg/ml和25μg/ml)處理24h,去除培養(yǎng)基,再加入無(wú)血清培養(yǎng)基,培養(yǎng)12h,吸取部分培養(yǎng)基用葡萄糖試劑盒(葡萄糖氧化酶-過(guò)氧化酶法)測(cè)定葡萄糖含量,并用mtt法測(cè)定細(xì)胞數(shù)量進(jìn)行校準(zhǔn)。圖4結(jié)果顯示,在陰性對(duì)照組中,hepg2細(xì)胞的葡萄糖的消耗量為2.88±0.53mm,而經(jīng)10μg/ml和25μg/ml的蓬蘽花色苷處理后,其葡萄糖的消耗量顯著增加,分別為4.12±0.95mm和4.17±0.58mm,結(jié)果具有顯著性差異。陽(yáng)性對(duì)照二甲雙胍藥物處理后,其葡萄糖的消耗量也顯著增加(4.63±0.24mm)。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明,蓬蘽花色苷能夠促進(jìn)肝臟細(xì)胞hepg2對(duì)葡萄糖的消耗,從而起到降糖作用。
實(shí)施例5蓬蘽花色苷的db/db小鼠降糖實(shí)驗(yàn)
將48只db/db糖尿病模型小鼠(6周齡)隨機(jī)均分為4組,每組12只。對(duì)照組給藥生理鹽水;陽(yáng)性對(duì)照為二甲雙胍,給藥劑量200mg/kg體重;蓬蘽花色苷低劑量組,給藥劑量為50mg/kg體重,蓬蘽花色苷高劑量組,給藥劑量為150mg/kg體重。所有小鼠適應(yīng)飼養(yǎng)2周后,正式開(kāi)始實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)周期為6周,每天灌胃并記錄小鼠的體重、攝食量和飲水量,分別于第一周、第三周和第六周測(cè)定血糖一次,六周后處死小鼠,結(jié)束實(shí)驗(yàn)。圖5結(jié)果顯示,連續(xù)灌胃六周后,陽(yáng)性對(duì)照二甲雙胍和蓬蘽花色苷高劑量組能夠有效降低db/db小鼠的血糖,使其血糖濃度分別降12.2±1.2mmol/l和13.2±1.8mmol/l,而陰性對(duì)照組的db/db小鼠空腹血糖濃度為18.1±6.7mmol/l。與陰性對(duì)照組相比,蓬蘽花色苷高劑量處理組結(jié)果具有顯著性差異。因此,蓬蘽花色苷在體內(nèi)展現(xiàn)出良好的降糖活性使其可作為降糖功能食品或降糖藥物的原料應(yīng)用于糖代謝異常相關(guān)疾病的防治。