植物多酚降血糖和降血脂作用研究進展

翟清波，李誠，王靜，于鋒#（.中國藥科大學臨床藥學教研室，南京0009；.中國藥科大學藥劑教研室，南京 0009）

植物多酚是指含于植物體內(nèi)的由沒食子酸或其聚合物的葡萄糖醇、黃烷醇及其衍生物的聚合物以及二者混合共同組成的植物多元酚。多酚是日常飲食中含量最豐富的抗氧化物質(zhì)，廣泛分布于各種水果、蔬菜、谷物中，其對健康的影響受到人們越來越多的關(guān)注。植物多酚有改善心血管疾病、抗腫瘤、治療骨質(zhì)疏松、降血糖、降血脂、治療神經(jīng)退行性疾病等作用[1]。本文總結(jié)近10年來的文獻，綜述植物多酚降血糖、降血脂作用的研究進展。

1 酚類物質(zhì)的分類和來源[2]

酚類物質(zhì)以苯酚為基本骨架，以苯環(huán)的多羥基取代為特征，從低分子量的簡單酚類到分子量大至數(shù)千道爾頓的單寧類，按苯酚環(huán)等結(jié)構(gòu)特征可分為類黃酮類、酚酸類、酚醇類、芪類和木酚素類。目前已經(jīng)分離鑒定了8 000多種多酚類物質(zhì)。

1.1 類黃酮類（Flavonoids）

主要有黃酮醇類（Flavonols）、黃酮類（Flavones）、黃烷酮類（Flavanones）、異黃酮類（Isoflavones）、花青素類（Anthocyanidins）、黃烷醇類（Flavanols），包含兒茶素（Catechins）和花青素（Proanthocyanidins），目前已經(jīng)分離鑒定了4 000多種類黃酮類物質(zhì)。主要來源有：綠茶、紅茶、紅酒、葡萄籽、柑橘類水果、肉桂、番茄、蘋果、蕎麥茶、巧克力、蘆丁、豆莢類（如黃豆）、洋蔥、卷心菜、韭菜、花椰菜、藍莓、蘿卜、杏子、櫻桃等。

1.2 酚酸類（Phenolic acids）

酚酸類物質(zhì)分為兩類：一類為安息香酸衍生物（Benzoic acid），主要是羥基苯甲酸類（Hydroxybenzoic acids），包含五倍子酸（Gallic acid）、兒茶酸（Protocatechuic acid），存在于紅色水果（黑莓、覆盆子）、茶葉、橄欖油等中；另一類為桂皮酸衍生物（Cinnamic acid），主要是羥基桂皮酸（Hydroxycinnamic acids），包含香豆素酸（Coumaric acid）、咖啡酸（Caffeic acid）、阿魏酸（Ferulic acid），存在于咖啡、藍莓、獼猴桃、小麥等中。

1.3 酚醇類（Phenolic alcohols）

酚醇類物質(zhì)包含酪醇（Tyrosol）、羥基酪醇（Hydroxytyrosol），存在于橄欖油、紅酒、白酒、啤酒等中。

1.4 芪類（Stilbenes）

芪類物質(zhì)包含白藜蘆醇（Resveratrol），在葡萄、花生、漿果等中含有這類物質(zhì)。

1.5 木酚素類（Lignans）

木酚素類物質(zhì)主要存在于亞麻子中。

2 植物多酚降血脂作用及機制探討

2.1 降血脂作用

葡萄籽多酚[3]可以降低大鼠血漿低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、載脂蛋白-B（Apo-B）水平，增加高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）水平。臨床研究發(fā)現(xiàn)，每天飲紅酒（富含類黃酮類物質(zhì)）或者脫醇紅酒100 mL，連續(xù)2周，可增加血漿的抗氧化能力，但不會影響尿酸、抗壞血酸水平；降低LDL-C、血清載脂蛋白B-100（Apo B-100）水平，增加HDL-C、血清載脂蛋白A-I（ApoA-I）、生育酚水平，降低心血管疾病的發(fā)生[4]。

豆瓣菜[5]（Nasturtium officinale）500 mg·kg-1·d-1連續(xù)喂飼高膽固醇血癥大鼠30 d，總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）、LDL-C水平分別降低37%、44%、48%，HDL-C水平升高16%；肝臟組織中過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）活性增加，谷胱甘肽（GSH）水平升高，谷胱甘肽過氧化酶（GSH-Px）活性升高；其可抑制脂質(zhì)的過氧化作用，增加抗氧化能力。

2.2 機制探討

2.2.1 調(diào)節(jié)膽固醇代謝 植物多酚能抑制腸道內(nèi)外源性膽固醇的吸收，提高卵磷脂膽固醇?；D(zhuǎn)移酶（LCAT）活性和HDL-C水平，調(diào)節(jié)載脂蛋白和脂蛋白水平，加速膽固醇的代謝，促進膽固醇的排泄。玫瑰茄[6]（Hibiscus sabdarffa）的水提物（主要是花青苷類）可降低血糖、血漿膽固醇，是胃、胰臟脂肪酶抑制劑，刺激產(chǎn)熱，抑制脂肪細胞中脂肪微粒的堆積，從而維護心腦血管的健康。

2.2.2 減少脂肪生成，增加脂肪分解 脂肪細胞通過儲存TG和釋放游離脂肪酸，維持體內(nèi)脂肪平衡和能量平衡；增加TG的水解以減少脂肪的儲存，促進β-腎上腺素激動劑產(chǎn)生。

香蕉葉[7]（Lagerstroemia speciosaL.）會抑制前脂肪細胞分化。蓮葉[8]（Nelumbo nucifera）中的類黃酮類可以激活β-腎上腺能受體，抑制脂肪和碳水化合物的吸收，抑制脂質(zhì)代謝酶，刺激脂解作用，增加脂肪代謝和能量消耗。甘草[9]（Glycyrrhiza uralensis）乙醇粗體物（主要是類黃酮）可增加過氧化物酶體增殖物激活受體（PPARγ）水平，抑制PPARγ活性。石榴[10]（Malogranatum）葉提取物可抑制胰脂肪酶，從而降低外源性TG的吸收；降低脂肪酸合成酶（FAS）的活性而減少脂肪酸的合成，增強肝脂肪酶（HL）活性，加速TG代謝，促進脂肪分解產(chǎn)物脂肪酸的排泄。

2.2.3 抗氧化作用 蘋果多酚[11]可能通過提高機體內(nèi)抗氧化酶SOD、GSH-Px和降脂酶HL、脂蛋白脂肪酶（LPL）的活性，降低血清TC、TG、LDL-C的含量，促進HDL-C的生成，減少脂質(zhì)在血管內(nèi)膜的沉積，增加自由基清除及機體抗氧化能力，通過調(diào)節(jié)脂肪代謝，進而預防動脈粥樣硬化的發(fā)生和發(fā)展，達到減肥降脂目的。荷葉多酚[12]具有清除羥基自由基及抗脂質(zhì)過氧化的作用，是一種天然抗氧化劑。

機體內(nèi)源酶SOD、GSH-Px活性的提高可以減少脂質(zhì)過氧化物（LPO）對LDL-C的氧化修飾，而氧化性低密度脂蛋白（Ox-LDL-C）是動脈粥樣硬化（AS）形成和發(fā)展的重要原因。LPL、HL的活性增強能影響血漿TG和TC、LDL-C、HDL-C、極低密度脂蛋白膽固醇（VLDL-C）等的水平，從而調(diào)節(jié)血漿脂蛋白中的脂質(zhì)代謝，抵抗高脂血癥的發(fā)生，LPL的活性下降可引起高脂血癥。

多酚通過抑制腸道內(nèi)外源性膽固醇的吸收、提高血液LCAT活性和HDL水平、調(diào)節(jié)載脂蛋白和脂蛋白水平、加速膽固醇的代謝及促進膽固醇的排泄來調(diào)節(jié)TC代謝，通過抑制胰脂肪酶的活性而降低對外源性TG的吸收、降低FAS的活性而減少脂肪酸的合成、提高HL活性而加速TG的代謝及促進脂肪酸的排泄來調(diào)節(jié)TG代謝。

3 植物多酚降血糖作用及機制探討

3.1 降血糖作用

天蠶[13]（Cecropia pachystachya）樹葉甲醇提取物可降低四氧嘧啶致糖尿病大鼠血糖；旱地菊（Baccharis trimera（Less.）D.C）、海南蒲桃（Syzygium cumini（L.）Skeels）水提物和乙醇提取物可降低糖尿病大鼠血糖，對正常大鼠沒有影響[14]。

3.2 機制探討

3.2.1 通過保護和刺激胰島β細胞而增加血清胰島素含量

Kwon KB等[15]研究認為，胰島素依賴型糖尿病是胰島β細胞選擇性破壞導致的自身免疫性疾病。肉桂提取物具有阻止誘生型-氧化氮合酶的基因表達、抑制轉(zhuǎn)錄因子NF-kB活性的作用，繼而阻止一氧化氮（NO）產(chǎn)物產(chǎn)生，保護胰島素瘤RINm5F細胞及胰臟，維持胰島素分泌量以及胰島β細胞活性。狹葉越橘[16]（矮叢藍莓）（Vaccinium angustifolium）500 mg·kg-1喂飼C57b1/6J小鼠，可增加胰島β細胞增殖，但不影響葡萄糖吸收和胰島素分泌。

3.2.2 增加胰島素的敏感性，改善胰島素抵抗 Khan K等[17]研究認為，肉桂提取物能激活肝糖原合成酶和胰島素受體激酶，增加體內(nèi)葡萄糖攝取量，抑制糖原合成酶激酶-3β，抑制胰島素受體脫磷酸作用，提高胰島素的敏感性。Kim W等[18]進一步發(fā)現(xiàn)，從肉桂中提取純化的化合物3，4-二羥基肉桂酸（DHH105）可增加靶組織葡萄糖轉(zhuǎn)運體（GLUT）4的含量，增加胰島素敏感性。GLUT4的主要功能是負責胰島素增高條件下使葡萄糖攝入迅速增加，對維持血糖內(nèi)穩(wěn)態(tài)有著重要作用。

3.2.3 清除自由基，抗脂質(zhì)過氧化 糖尿病患者常伴有體內(nèi)LPO水平明顯升高，清除自由基的SOD活性下降；自由基增多可加重糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生和發(fā)展。菜籽[19]多酚在四氧嘧啶致糖尿病小鼠體內(nèi)有顯著抗氧化作用；丹參[20]（Salvia miltiorrhizaBunge）葉甲醇提取物能抑制亞油酸氧化。

3.2.4 促進胰島素分泌，增加血清胰島素的含量 有研究報道[21]肉桂作用于葡萄糖新陳代謝，減緩胰島素循環(huán)；肉桂提取物能降低收縮壓，減緩果糖胺循環(huán)。博士茶[22]可以刺激2型糖尿病模型db/db小鼠肌肉組織中葡萄糖的吸收，促進胰島β細胞分泌胰島素，從而改善2型糖尿病患者體內(nèi)葡萄糖的平衡。

3.2.5 增加催化葡萄糖磷酸化作用的酶活性（如己糖激酶、丙酮酸激酶），降低催化6-磷酸葡萄糖去磷酸化成為葡萄糖的酶活性（如6-磷酸葡萄糖激酶、1，6-二磷酸果糖激酶） 白藜蘆醇[23]可降低血糖和糖基化血紅蛋白（HbA1c）水平，改善葡萄糖耐受性，增加胰島素-葡萄糖比率，降低肝臟的糖原異生。波斯玫瑰（Rosa damascenaMill.）花[24]甲醇提取物（主要是多酚、黃酮類）能夠顯著非競爭性抑制α-萄糖苷酶活性，從而抑制碳水化合物在腸道的吸收，100～1 000 mg·kg-1呈濃度依賴性降低正常大鼠和鏈脲佐菌素（STZ）致糖尿病大鼠的血糖。

4 降血脂和降血糖雙重作用

茶多酚是存在于天然植物茶葉中的一類多酚類物質(zhì)，大約占茶葉干重的25%，按其化學結(jié)構(gòu)主要包括兒茶素類、黃酮及黃酮醇類、花色素類、酚酸及縮酚酸類等4大類，兒茶素類是其主要成分，占總量的80%左右。Chan PT等[25]觀察到茉莉花茶兒茶素可以劑量依賴性地降低倉鼠血清TC水平；喂飼高脂飼料的Wistar大鼠，血清LCAT活性顯著升高、LDL-C水平降低，HDL-C水平升高。Sabu MC等[26]發(fā)現(xiàn)茶多酚在500 mg·kg-1的劑量下，可抑制正常大鼠服用葡萄糖后血糖的升高，顯著提高其葡萄糖耐量；以50 mg·kg-1和100 mg·kg-1的劑量給糖尿病大鼠灌服18 d后，其血糖水平分別下降29.8%、44.1%。Matsumoto N等[27]認為，茶多酚可以抑制蔗糖酶、葡萄糖苷酶和淀粉酶的活性，故可抑制小腸對碳水化合物的消化吸收；茶多酚還可以提高胰島素敏感性，提高糖耐受，促進脂肪代謝、氧化降解。

Jia Q等[28]研究發(fā)現(xiàn)，每天分別喂飼STZ致糖尿病大鼠100、200、300 mg·kg-1肉桂多酚，連續(xù)2周，血糖濃度分別下降11.1%、22.5%、38.7%，血清胰島素水平也顯著下降。Kim SH等[29]研究肉桂提取物給藥2周后，即能顯著降低db/db型小鼠的血糖水平，且藥效持久，高劑量組降血糖作用最為明顯?？崭寡呛筒秃? h血糖與對照組相比亦明顯降低。KhanA等[17]對60例2型糖尿病患者臨床研究發(fā)現(xiàn)，小劑量的肉桂生藥（1 g·d-1）就可以改善2型糖尿患者的血脂；分別以肉桂生藥計1、3、6 g·d-1連續(xù)給藥40 d，其TG、TC、LDL-C水平分別降低23%～30%、12%～26%、7%～27%。肉桂提取物可以降低3T3-L1脂細胞中瘦素（LEP）和胰島素受體（INSR）mRNA表達，增加GLUT1、GLUT3、GLUT4 mRNA水平，產(chǎn)生胰島素樣作用[30]。

用橄欖[31]中的羥基酪醇20 mg·kg-1·d-1連續(xù)飼喂2月，可降低四氧嘧啶大鼠的血糖，降低血清TG、TC水平，升高HDL-C水平，減少肝糖原；升高肝腎中SOD、CAT、GSH-Px水平，增加腎臟中硫代巴比妥酸反應物（TBARS）、血漿中肌酸酐和尿素水平，緩解糖尿病引起的肝腎損傷，降低天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、酸性磷酸酶（ALP）和總膽紅素水平。苦瓜[32]（Momordica charantiaL.）葉水提物可降低糖尿病大鼠血糖、血脂，具有抗氧化、清除自由基能力。

采用杜仲[33]（Eucommia ulmoidesOliver）葉水提物連續(xù)給藥6周，可顯著降低C57BL/KsJ-db/db小鼠血糖，改善葡萄糖耐受性，提高血漿胰島素及C-肽水平，增加肝臟葡萄糖激酶活性，降低6-磷酸葡萄糖激酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶水平，降低肝臟脂肪酸合成酶（HMG-CoA還原酶、?；o酶A-膽固醇?；D(zhuǎn)移酶）活性，增加骨骼肌中脂蛋白激酶活性，從而降低TC、TG水平，升高HDL-C；增加糖酵解，抑制糖異生和肝臟中脂肪酸和膽固醇的生物合成。在1型糖尿病模型中亦有相似結(jié)果，即增加胰腺β細胞功能，增加胰島素分泌和敏感性；半乳糖激酶活性升高，6-磷酸葡萄糖激酶、磷酸烯醇丙酮酸羧激酶活性降低。

用杜鵑花[34]（Vaccinium arctostaphylosL.）果實的乙醇提取物可以降低四氧嘧啶致糖尿病Wistar大鼠餐后血糖，顯著降低TG水平，升高SOD、GSH-Px、CAT，抑制腸道麥芽糖酶和蔗糖酶活性。加拿大藍莓[35]（Vaccinium angustifolium）可促進胰島細胞增殖，有胰島素樣、格列酮樣和細胞保護作用，降低脂質(zhì)過氧化、蛋白質(zhì)氧化、蛋白質(zhì)糖化作用。

采用烏飯樹[36]（Vaccinium bracteatumThunb.）葉的水、乙醇提取物連續(xù)飼喂STZ致病大鼠2周，可增加糖代謝，減少糖吸收，改善外周胰島素靶組織敏感性，抑制肝臟葡萄糖的排出，使血糖分別降低91.52%、85.82%，升高胰島素，降低TG、TC、LDL-C水平。芒果苷[37]（Mangifera indica）葉提取物可降低STZ致糖尿病大鼠血脂，改善口服糖耐受，抑制α-糖苷酶（蔗糖酶、異麥芽糖酶、麥芽糖酶）活性，抗動脈粥樣硬化；還可以降低非胰島素依賴性超高胰島素血癥的KK/Ay糖尿病大鼠的血糖。

5 展望

中藥降糖降脂活性成分的研究是近年來研究的一個熱點，并取得了顯著的成績。多酚類物質(zhì)主要存在于水果和飲料（如茶類、紅酒）中，蔬菜、豆類植物、谷物也是其重要來源。多酚可以降低血糖、控制糖尿病并發(fā)癥，且作用溫和持久，副作用較小，與化學藥比較有較大的優(yōu)越性。近年來，隨著現(xiàn)代醫(yī)學研究的進展，中藥及其有效成分降糖作用的研究已從觀察血糖、血清胰島素等指標，深入到細胞、分子水平。

應將中藥的研究與現(xiàn)代科學手段和規(guī)范的方法有機結(jié)合起來，并立足于臨床，爭取更多有意義的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。對植物多酚的單體結(jié)構(gòu)及其綜合生理活性要有更加全面、清晰的認識，深入開展對其生物學活性的研究，從而更加充分、合理、科學地將其用于醫(yī)用材料、食品添加、醫(yī)藥保健以及化妝品行業(yè)，不僅對保障人民健康作出貢獻，而且可以創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟效益。

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