本發(fā)明涉及醫(yī)藥領域,特別涉及一種蓬蘽花色苷及其用途,尤其是天然來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用。
背景技術:
糖尿病是當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)。根據國際糖尿病聯盟idf統計,2011年全球糖尿病患者人數高達3.7億,且2型糖尿病患者人數占總糖尿病患者人數的90%,到2030年,預計全球將有近5.5億糖尿病患者。因此,對于研究糖尿病及其并發(fā)癥的預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、果實品質優(yōu)良、植株直立性和豐產性強等優(yōu)點,是直接開發(fā)和育種的優(yōu)良種質材料。然而,迄今為止人們對蓬蘽中的植物化學成分研究較少。本發(fā)明人在前期的研究基礎上發(fā)現蓬蘽中富含花色苷,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構不同,其顏色也各不相同,從而賦予了果蔬由紅色、紫紅到藍色等鮮艷的色彩。近年來,大量的研究證實天然果蔬來源的花色苷具有抗氧化、抗腫瘤、預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的降糖研究與報道。
技術實現要素:
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用。
本發(fā)明所述的蓬蘽花色苷是通過以下方法制備得到:
(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的流速注入大孔樹脂中,先用去離子水以1-5bv/h的流速淋洗樹脂,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)明證實蓬蘽花色苷能在體外抑制α-葡萄糖苷酶的活性,其半數抑制濃度(ic50)為0.23μg/ml,活性要強于陽性對照藥物阿卡波糖(33μg/ml)。
本發(fā)明所述蓬蘽花色苷展現出顯著的葡萄糖消耗活性,即促進細胞對葡萄糖的消耗,從而起到降糖作用。相對于陰性對照,蓬蘽花色苷具有顯著的降糖作用,但其作用效果與陽性對照藥物二甲雙胍相當。
本發(fā)明發(fā)現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用。蓬蘽花色苷能夠通過抑制α-葡萄糖苷酶活性、促進細胞對葡萄糖的消耗,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疾病的防治。
附圖說明
圖1為實施例1中蓬蘽花色苷組分的高效液相色譜圖;
圖2為實施例3中阿卡波糖對α-葡萄糖苷酶的抑制作用圖;
圖3為實施例3中蓬蘽花色苷對α-葡萄糖苷酶的抑制作用圖;
圖4為實施例4中蓬蘽花色苷的葡萄糖消耗作用圖;
圖5為實施例5中蓬蘽花色苷動物體內降糖效果圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述,以下列舉的僅是本發(fā)明的具體實施例,但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此:
實施例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,超聲結束后真空抽率,在60℃下真空旋轉蒸發(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脂中,先用去離子水以2bv/h的流速沖洗樹脂,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℃下真空旋轉蒸發(fā)除去乙醇,冷凍干燥得到蓬蘽花色苷,經計算,1000g的新鮮蓬蘽經上述步驟純化后可得到2.81g的蓬蘽花色苷。
實施例2蓬蘽花色苷組分鑒別
將實施例1中的蓬蘽花色苷配成1mg/ml的溶液,并用高效液相檢測,檢測方法如下:流動相為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,進樣量10μl,溫度30℃,流速0.8ml/min,檢測波長520nm。同時用矢車菊素-3-o-葡萄糖苷、天竺葵素-3-o-葡萄糖苷和天竺葵素-3-o-蕓香糖苷標準品進行定性和定量分析。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結構式如下:
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
實施例3蓬蘽花色苷的α-葡萄糖苷酶抑制實驗
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20min,加入10μl的10mmpnpg(對硝基苯-α-d-葡萄糖吡喃苷)溶液,37℃反應30min,再加入500μl的1mol/lna2co3,405nm下測吸光值,根據公式(1-asample405/acontrol405)計算蓬蘽花色苷的α-葡萄糖苷酶半數抑制濃度ic50。圖2和圖3結果顯示,蓬蘽花色苷能夠有效抑制α-葡萄糖苷酶的活性,其半數抑制濃度ic50為為0.23μg/ml,且活性顯著強于陽性藥物阿卡波糖(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。
實施例4蓬蘽花色苷促進葡萄糖消耗實驗
將肝臟細胞hepg2接種于96孔板,每孔5000個細胞,細胞培養(yǎng)24h后,加藥(陽性對照二甲雙胍,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-過氧化酶法)測定葡萄糖含量,并用mtt法測定細胞數量進行校準。圖4結果顯示,在陰性對照組中,hepg2細胞的葡萄糖的消耗量為2.88±0.53mm,而經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,結果具有顯著性差異。陽性對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)。本實驗結果說明,蓬蘽花色苷能夠促進肝臟細胞hepg2對葡萄糖的消耗,從而起到降糖作用。
實施例5蓬蘽花色苷的db/db小鼠降糖實驗
將48只db/db糖尿病模型小鼠(6周齡)隨機均分為4組,每組12只。對照組給藥生理鹽水;陽性對照為二甲雙胍,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。所有小鼠適應飼養(yǎng)2周后,正式開始實驗,實驗周期為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、第三周和第六周測定血糖一次,六周后處死小鼠,結束實驗。圖5結果顯示,連續(xù)灌胃六周后,陽性對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,而陰性對照組的db/db小鼠空腹血糖濃度為18.1±6.7mmol/l。與陰性對照組相比,蓬蘽花色苷高劑量處理組結果具有顯著性差異。因此,蓬蘽花色苷在體內展現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用于糖代謝異常相關疾病的防治。