摘要: 目的：对太子参多糖进行辅助降血糖功能试验及评价。方法：以四氧嘧啶诱导制备小鼠高血糖模型，太子参多糖100 mg/kg、200 mg/kg、400 mg/kg，高、中、低剂量每天一次，灌胃给药30天，必要时可延长至45天，测定小鼠空腹血糖和口服葡萄糖耐量。结果：高血糖动物模型灌胃30天后，太子参多糖的高剂量组的血糖值低于模型组有显著性差异(P < 0.01)，中剂量组血糖值低于模型组有统计学差异(P < 0.05)；太子参糖耐量实验，高剂量组与模型对照组比较，其血糖曲线下面积降低有显著性差异(P < 0.01)；中、低剂量组与模型对照组比较，其血糖曲线下面积降低有统计学差异(P < 0.05)。结论：太子参多糖具有辅助降血糖保健功效。
Abstract:
Objective: To test and evaluate the auxiliary hypoglycemic function of the Pseudostellaria heterophylla polysaccharide. Methods: Mouse hyper-glycemia model was prepared by alloxan induction, these dosages of polysaccharide at 100 mg/kg, 200 mg/kg, 400 mg/kg, that were high, medium and low doses. Once a day, given for 30 days, and extended to 45 days if necessary. Fasting blood glucose and oral glucose tolerance were determined. Results: After 30 days in hyperglycemia animal model, the blood glucose value in the high dose of the polysaccharide was lower than the model group (P < 0.01), and medium dose of the polysaccharide was lower than the model group (P < 0.05). In the glucose tolerance experiment, the high dose group was compared with the model control group, the reduced area under the glucose curve down was significantly different (P < 0.01). The reduced area under the glucose curve was statistically different between the medium and low dose groups and the model control group (P < 0.05). Conclusion: Pseudostellaria heterophylla polysaccharide has the effect of auxiliary hypoglycemic health care.
1. 引言
糖尿病是严重威胁人类健康的慢性代谢性疾病之一，我国糖尿病患病人群以2型糖尿病(T2DM)为主，T2DM是由于胰岛素抵抗引起糖代谢异常导致机体持续高血糖的疾病。因此治疗和预防T2DM药物和保健食品研究已成为国内外学者的研发热点。
太子参作为清补中药，具有免疫调节、降血糖等药理作用 [1] [2] [3] [4] [5] ，太子参特异性活性成分包括多糖、环肽等 [6] [7] [8] 。课题组前期以闽产柘荣太子参“柘参2号”为原料，提取粗多糖，醇沉分级，得到分子量分布的四个级分区，分别进行抗糖尿病药效考察。50 kDa~200 kDa分子量范围的太子参多糖是抗2型糖尿病(T2DM)的活性部位(PF40)，与模型相比具有显著降血糖作用；改善胰岛素耐量以消除T2DM大鼠胰岛素抵抗；调控多种细胞因子的表达 [9] 。太子参均一多糖，可以抑制缺氧反应和上调T2DM大鼠胰腺β细胞中SIRT1的表达，促进葡萄糖的利用，刺激INS-1细胞分泌胰岛素作用，治疗显著改善T2DM大鼠口服糖耐量和胰岛素耐量 [10] [11] 。
但由于PF40活性部位在太子参原药材中含量有限，由此进一步开发新药的成本较高。太子参为国家保健食品中允许添加的原料，其产品开发与应用具有广阔的前景。
中药材太子参为福建道地药材，对于柘荣乡村振兴发挥了积极的作用。本项目拟按国食药监保化〔2012〕107号《辅助降血糖功能评价方法》，对太子参粗多糖进行辅助降血糖功能试验及评价，为开发闽产道地药材太子参降血糖保健食品奠定基础。
2. 实验材料
2.1. 实验动物
KM小鼠，清洁级雄性26 ± 2 g，购自上海伊莱克斯实验动物中心。上海斯莱克动物实验中心提供(动物生产许可证号：SCXK(沪) 2020-0003)，动物饲养在福建省中医药科学院动物实验中心(许可证编号：SYXK(闽) 2016-0005)，饲养环境温度20℃~22℃，光照周期12/12，湿度50% ± 10%。实验大鼠自由饮水、摄食以及活动。动物伦理号(FJATCM-IAEC2020002)。
2.2. 仪器
AE240S型梅特勒–托利多电子分析天平；REF G113-261型血糖测试仪(艾康生物技术有限公司)；JZC-TSE型电子计重秤(福州科迪电子技术公司)。
2.3. 试剂
四氧嘧啶(C4H2N2O4∙H2O，分子量160.08)，购自SIGMA公司；血糖测定试纸，艾康生物技术有限公司；葡萄糖：国药集团化学试剂有限公司，批号20211030。
2.4. 供试品
2.4.1. 药材
太子参药材(柘参2号，批号：ZS2-202001)购自福建柘荣。
2.4.2. 太子参多糖制备
采用水提醇沉法提取太子参多糖。根据“相似相溶”原理，将太子参中极性大分子多糖溶以水提取，用一定浓度乙醇沉淀，获得太子参总多糖。多糖提取物中游离蛋白、色素等分子量较小的杂质，通过脱色、透析等纯化步骤，以Sevage法除蛋白，硫酸苯酚法进行质量控制。
2.5. 实验方法和步骤
2.5.1. 实验动物分组
实验共分6组，太子参多糖设三个剂量组：即100 mg/kg、200 mg/kg、400 mg/kg；模型对照组；空白对照组；同时设给予受试样品高剂量的正常动物组。
2.5.2. 用量与用法
多糖以水溶解，每日早晨灌胃1次，小鼠按每
10 g
体重灌胃0.2 ml。
3. 实验方法
3.1. 正常动物降糖实验
选健康成年动物按禁食3~5小时的血糖水平分组，随机分成1个对照组和2个试验样品剂量组。对照组给予溶剂，剂量组给予高剂量浓度受试样品，连续30天，测空腹血糖值(禁食同实验前)，比较两组动物血糖值。
3.2. 高血糖模型降糖实验
3.2.1. 造模方法
购入的实验动物，适应3天后，随机取15只动物禁食不禁水3~5小时，测空腹血糖，作为该批次动物基础血糖值。随后动物禁食24小时(自由饮水)，注射四氧嘧啶(用前新鲜配制)造模，小鼠125~130 mg/kg BW.ip，5~7天后动物禁食3~5小时，测血糖，血糖值10~25 mmol/L为高血糖模型成功动物。
3.2.2. 高血糖模型动物降糖实验
选高血糖模型成功的动物，按血糖水平随机分组，随机分成模型对照组、高剂量组、中剂量组、低剂量组(组间血糖差不大于1.1 mmol/L)。剂量组给予不同浓度受试样品，模型对照组给予生理盐水，连续30 (或45)天，测空腹血糖值(禁食同实验前)，比较各组动物血糖值。
3.3. 高血糖模型动物糖耐量实验
剂量分组及受试样品给予时间同2.2。各组动物禁食3~5小时，测定给葡萄糖前(即0小时)血糖值，剂量组给予不同浓度受试样品，模型对照组给予同体积溶剂，15~20分钟后各组经口给予葡萄糖2.0 g/kg BW，测定给葡萄糖后各组0.5、2小时的血糖值，观察模型对照组与受试样品组给葡萄糖后各时间点(0, 0.5, 2小时)血糖值及血糖曲线下面积的变化。
4. 结果
4.1. 正常动物降糖实验
太子参多糖对正常小鼠灌胃30天后的血糖影响如下表1。
Table 1. Effects of Pseudostellaria polysaccharides on blood sugar in normal mice after gavage for 30 days
表1. 太子参多糖对正常小鼠灌胃30天后的血糖影响
4.2. 高血糖模型动物降糖实验
太子参多糖对高血糖模型小鼠的血糖影响如下表2。
Table 2. The effect of polysaccharides from Radix Pseudostellariae on blood sugar in hyperglycemia model mice (n = 12)
表2. 太子参多糖对高血糖模型小鼠的血糖影响(n = 12)
与模型对照组比较：*表示P < 0.05；**表示P < 0.01。
4.3. 高血糖模型动物糖耐量
太子参多糖对高血糖模型小鼠的糖耐量影响如下表3。
Table 3. Effects of polysaccharides from Radix Pseudostellariae on glucose tolerance in hyperglycemia model mice (n = 12)
表3. 太子参多糖对高血糖模型小鼠的糖耐量影响(n = 12)
与模型对照组比较：*表示P < 0.05；**表示P < 0.01。
5. 讨论
1) 从表1可以看出，太子参高剂量灌胃30天，其血糖值与空白对照组无差异，说明太子参多糖对正常小鼠空腹血糖无影响；从表2可以看出，高血糖动物模型灌胃30天后，多糖的高剂量组的血糖值与模型组比较有显著性差异(P < 0.01)，中剂量组血糖值与模型组比较有统计学差异(P < 0.05)，低剂量组血糖值与模型组无显著差异；从表3可以看出，太子参糖耐量实验，高剂量组与模型对照组比较，其血糖曲线下面积有显著性差异(P < 0.01)；中、低剂量组与模型对照组比较，其血糖曲线下面积有显著性差异(P < 0.05)。
2) 课题组前期研究，50 kDa~200 kDa分子量范围的太子参多糖具有抗2型糖尿病活性，并可改善胰岛素耐量以消除T2DM大鼠胰岛素抵抗；调控多种细胞因子的表达。但由于多糖活性部位在太子参原药材中含量有限，由此进一步开发新药的成本较高。本文研究表明，太子参多糖具有辅助降血糖保健功效。太子参作为国家保健食品中允许添加的原料，其产品开发与应用具有广阔的前景。
基金项目
福建省属公益类科研院所专项(2020R1003003)。