达能营养中心第九届学术研讨会论文集

张德新
（湖北中医学院医学检验与技术系，武汉，430065）

摘要：糖尿病(diabetes mellitus，DM)是常见的内分泌代谢性疾病，常伴随多种慢性并发症，造成多器官、多系统的广泛损伤，其发病率呈逐年上升趋势，在食物中寻找安全、有效的降血糖作用及防治糖尿病并发症的功效成分具有重要意义。本文综述了近年来国内外食物中降血糖功效成分方面的研究情况，对已明确辅助降血糖作用功效成分，根据不同化学结构，分黄酮类、多糖类、皂甙类、含硫键化合物等进行了阐述。
关键词：食物；降血糖作用；功效成分；进展

随着社会进步和生活方式的改变，糖尿病的发病率也日益上升。世界卫生组织已将它和肿瘤、心脑血管病一起列为世界范围的三大难症，严重影响着人们的健康。据世界卫生组织预测，世界糖尿病患者人数由1997年的138亿到2025年将突破30亿，我国2004年卫生部《中国居民营养与健康现状》调查估计现有糖尿病患者达2000多万，另有近2000万人空腹血糖受损。由于糖尿病的病因及发病机制尚未完全阐明，目前一切治疗方法都是对症治疗，还没有根治措施。现有的治疗方法包括药物疗法(口服药物治疗、胰岛素治疗、中药治疗)，基础治疗(饮食调养、身心调养、运动疗法)以及其他辅助治疗方法。但是现行的药物治疗方法会对人体产生许多不良反应，很大程度上限制现有糖尿病治疗药物的开发与应用。近年来，许多领域的研究者不断从天然资源或食物中寻找安全有效的具有抗糖尿病及其并发症活性的功效成分，并且取得了很大的进展。本文将按化学结构对食物（包括药食两用的食物原料）中降血糖功效成分分类进行综述。
1 黄酮类
黄酮类化合物广泛存在于植物、水果和蔬菜中，种类多样，包括黄酮醇、异黄酮醇等，是一类高药理活性的天然多酚类化合物。荞麦种子总黄酮（TFB）能改善高脂血症及链尿佐菌素糖尿病大鼠血清脂蛋白的失调，不同程度地抑制总胆固醇、甘油三酯、apoB和低密度脂蛋白胆固醇的升高，明显升高高密度脂蛋白胆固醇、apo—A和降低动脉硬化指数。它能降低血糖，改善糖耐量，而对血浆胰岛素影响不明显，但胰岛素敏感指数明显高于对照组［1］。
银杏叶提取物(EGb)EGb主要成分为黄酮类和银杏内酯。EGb对糖尿病胰岛β细胞具有保护和修复作用，使血清胰岛素分泌增多，从而改善糖代谢，降低血糖，同时调整血脂代谢，防治血管并发症的发生［2］。从芥菜中分离得到的黄酮类化合物——异鼠李素二葡萄糖苷能显著降低葡萄糖和5(羧甲基)糠醛(5一HMF)水平，其降血糖机制同样与异鼠李素二葡萄糖苷的体内抗氧化活性有关［3］。全占淑等证明大豆异黄酮是通过抑制α葡萄糖苷酶的作用来降血糖的，抑制活性由强到弱的顺序依次为：金雀异黄素、大豆黄素、黄豆黄素、染料木苷、大豆和黄豆苷，说明异黄酮环状结构上的酚羟基和苯环基团在酶的抑制作用中超主导作用［4］。另外，蜂胶中的一些黄酮类化合物能影响胰岛β细胞功能和血糖代谢，具有促进利用外源性葡萄糖合成糖原的作用，因此蜂胶具有显著的抗糖尿病作用［5］。
2 多糖类
自然界中的糖类主要以多糖形式存在，属非还原糖，没有变旋现象，无甜味，一般不能结晶。果蔬中多糖的资源十分丰富，现已经提取出来的果蔬类多糖有：南瓜多糖、银耳多糖、魔芋多糖、海带多糖、香菇多糖等，还有药食两用的食品中枸杞多糖、茯苓多糖、茶多糖、桑叶多糖及泥鳅多糖等都证明有降血糖功效。
魔芋中含有多种魔芋多糖，主要为葡萄甘露聚糖(KGM)占魔芋多糖的5O%以上，通过对不同分子链段的KGM和魔芋精粉对四氧嘧啶(ALX)小鼠的实验表明，均有良好的降糖作用，其中KGM—II的降糖效果最好，说明多糖分子量大小对多糖活性有显著的影响，但有关KGM分子量与生物活性的关系还有待进一步研究［6］。
南瓜多糖(PP)有效部位有明显的降低四氧嘧啶（ALX）大鼠血糖的作用，南瓜粗多糖经离子交换柱层析得到的中性多糖对ALX型糖尿病小鼠的降血糖效果很显著，说明南瓜中降血糖的活性成分是大分子的多糖类物质［7］。香菇多糖可能通过抗脂质过氧化作用和降低NO水平而对糖尿病大鼠心肌产生保护作用［8］。海带的乙醇提取物一海带多糖具有降血糖作用，可显著降低糖尿病小鼠的血糖，明显恢复四氧嘧啶所致的胰岛损伤，对胰岛细胞有保护作用［9］。银耳多糖是从银耳中分离出一种酸性多糖(TAP)，能显著增加正常小鼠和ddy小鼠葡萄糖激酶、己糖激酶、葡萄糖一6一磷酸脱氢酶的活性，降低葡萄糖一6一磷酸脱氢酶和血浆胆同醇水平。因此TAP的降血糖作用可能是由于加速肝脏的代谢［10］。
从桑叶中提取桑叶总多糖(TPM)，给四氧嘧啶致糖尿病小鼠ip给药(50，100，200mg／kg)，结果表明，TPM有非常显著的降血糖作用；TPM还可提高糖尿病小鼠的耐糖量，增加肝糖元而降低葡萄糖，以及提高正常大鼠血浆中胰岛素含量。TPM的降血糖作用的机制可能是通过促进胰岛β细胞分泌胰岛素而发挥作用［11］。对正常小鼠和四氧嘧啶致糖尿病小鼠血糖值的影响的实验研究结果表明茶叶多糖（TPS）能抑制小鼠口服淀粉和葡萄糖后15h内血糖的升高，能抑制四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖的升高，能改善小鼠的糖耐量，具有降血糖功能［12］。枸杞多糖对II型糖尿病患者的T淋巴细胞T8和白细胞介素IL-6有明显的下调作用，并能明显增高IL-2的水平，对II型糖尿病有明显的免疫调节效应［13］。
泥鳅多糖能明显降低STZ或ALX糖尿病小鼠的血糖升高，而且泥鳅多糖还能明显降低STZ或ALX糖尿病小鼠血清总胆固醇、甘油三酯和低密度脂蛋白胆固醇升高。实验结果表明泥鳅多糖具有降血糖和调节血脂的作用［14］。
3 皂甙类
皂甙又称皂苷，是以类固醇和多环三萜为配基，寡糖为糖基的一类糖苷。组成皂甙的糖基常见的有葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖及其它戊糖类。根据其化学结构，可分为三萜皂甙(由三萜通过碳氧键与糖链相连)和甾体皂甙(甾体通过碳氧键与糖链相连)两大类。现可从食物中提取并证明有降血糖作用的皂苷有苦瓜皂苷、罗汉果皂苷。
苦瓜有“植物胰岛素”之称。从该植物的果实和种子中分离出降血糖活性成分苦瓜皂甙(一种甾类糖苷)，药理实验发现，其不仅有类似胰岛素的作用，而且还可以刺激胰岛素释放，有非常明显的降血糖作用［15］。实验性高胰岛素I型糖尿病动物KK—Ay鼠口服苦瓜的水提取物，血糖和血清中胰岛素浓度都显著下降，与对照组鼠比较，肌肉质膜里的促进葡萄糖运输载体同工型4(facilitative glucose transporter isoform 4，GLU4)蛋白含量显著上升。实验结果表明苦瓜降糖机制部分是因为GLU4蛋白含量的上升减少了对胰岛素的抵制从而达到降低血糖的效果［16］。
罗汉果及其皂甙提取物对四氧嘧啶糖尿病鼠具有明显的降血糖作用，且低剂量(05g／kg·bw)的罗汉果提取物(含罗汉果皂甙80％以上)降血糖效果优于高剂量罗汉果粉(30g／kg·bw)，表明罗汉果及其提取物可能减弱四氧嘧啶对胰岛β细胞的损伤或改善受损伤的细胞的功能，有益于缓解糖尿病小鼠的症状，其主要活性成分可能为三萜类成分罗汉果皂甙［17］。
4 含硫化合物类
大蒜及其有效成分大蒜素(挥发性含硫化合物)的降血糖作用已为民间经验和动物实验所证实。其中大蒜素结构中的硫键对降糖活性起决定作用。通过考察血糖、血清胰岛素、病理学等生化指标的变化，证明：大蒜素降糖作用主要是通过升高血清胰岛素水平来实现的，而大蒜素升高胰岛素的作用是通过促进胰腺泡心细胞转化，胰岛细胞增殖，β细胞增多，从而使内源性胰岛素分泌增加，而发挥降糖作用［18］。洋葱也能选择性地作用于胰岛β细胞，促进胰岛素的分泌，发挥其降血糖功能［19］。
5 其他化合物
荔枝核主要成分为α(亚甲环丙基)甘氨酸，给小鼠皮下注射可使血糖下降，其作用机理是提高机体及周围组织对葡萄糖的利用率［20］。螺旋藻是一种多细胞原始海藻，在实验中观察到螺旋藻能降低正常小鼠血糖，而对胰岛素功能丧失引起的高血糖无影响。其主要机理可能与螺旋藻含的γ亚麻酸有关。γ亚麻酸是前列腺素E1的前体，又是花生四烯酸的来源。由γ亚麻酸组成的磷脂可以增强细胞膜上磷脂的流动性，增强细胞膜受体对激素(包括胰岛素)的敏感性，而且由γ亚麻酸合成的PGE1活性物质，也可增强腺苷酸环化酶的活性，提高胰岛β细胞分泌胰岛素的功能［21］。
从海洋生物海星中分离并经结构修饰获得新化合物：己二酸(5雄甾烯17酮3β羟基二酯)。实验研究发现：己二酸能明显地降低四氧嘧啶和链脲佐菌素糖尿病小鼠的血糖，增加并恢复氯化铝所致急性衰老大鼠细胞膜受损的Na+-K+一ATP酶的活性，增强胰岛细胞对葡萄糖反应的敏感性，起到降血糖的作用［20］。
6 总结与展望
综上所述，食物中这些功效成分辅助降血糖作用的研究取得不少新进展。但食物体内降血糖的物质基础往往是多因素、多位点、多环节、多机制的综合协同作用，因此有些功效成分降血糖作用机理的研究仍然不够，不能只着眼于血清胰岛素水平或血糖水平的高低，而应对葡萄糖的转运、受体等血糖浓度相关因素进行多角度、多层次的研究。另外，糖尿病的病因及其防治是非常复杂且又漫长的过程，这提示我们应注重加强食物中降血糖作用功效成分、构效关系的研究，开发长效、低毒的降血糖新药，对于防治糖尿病及其并发症具有十分重要的理论价值和现实意义。
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