朝鮮薊降血糖作用研究現(xiàn)狀和展望

師明月，曹清明，鐘文惠，張喜平，劉志文，劉 芳

（1.中南林業(yè)科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院，湖南長(zhǎng)沙 410004；2.常德市農(nóng)林科學(xué)研究院，湖南常德 415000；3.匯美農(nóng)業(yè)科技有限公司，湖南常德 415137）

0 引言

朝鮮薊是菊科（Compositae） 紫菀屬（Aster） 植物，又稱洋薊、菜薊[1]等。原產(chǎn)于地中海地區(qū)且歷史悠久，后由法國(guó)引入中國(guó)，但因其對(duì)氣候、土壤和栽培技術(shù)的要求，未能在我國(guó)形成商業(yè)生產(chǎn)。目前在云南、上海、山東、浙江等地有小規(guī)模的種植基地[2]。國(guó)內(nèi)外研究表明，朝鮮薊提取物具有較高的藥用價(jià)值，且對(duì)糖尿病具有一定的功效。朝鮮薊提取物中含有多酚類[3-4]、黃酮類[5]、萜類化合物[6]等多種生物活性成分，其降血糖功能往往不是通過(guò)其中一種成分起作用，而是多種成分相互協(xié)同的作用。目前，關(guān)于朝鮮薊降低血糖作用的研究主要以朝鮮薊提取物為研究對(duì)象，而針對(duì)某種特定成分降低血糖方面的研究較少。對(duì)朝鮮薊提取物降低血糖方面的作用、機(jī)制及其臨床研究進(jìn)行了總結(jié)，為其進(jìn)一步的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

1 朝鮮薊降血糖作用的動(dòng)物研究

Heidarian E等人[7]以鏈脲佐菌素（STZ） 誘導(dǎo)的糖尿病大鼠作為試驗(yàn)對(duì)象，來(lái)評(píng)價(jià)朝鮮薊葉水提取物的降糖效果，研究人員將大鼠隨機(jī)分為4組（n=6/組）：I組為正常對(duì)照組（冰凍生理鹽水），II組為糖尿病對(duì)照組（STZ單劑量誘導(dǎo)（60 mg/kg體質(zhì)量），III組為朝鮮薊提取物治療的糖尿病大鼠（在STZ誘導(dǎo)5 d后口服朝鮮薊提取物（200 mg/kg/d）），IV組為朝鮮薊提取物治療的糖尿病大鼠（在STZ誘導(dǎo)5 d后口服朝鮮薊提取物（400 mg/kg/d）。給藥21 d后，結(jié)果表明：朝鮮薊提取物使糖尿病大鼠血糖顯著下降，因此朝鮮薊提取物的降血脂作用可以預(yù)防和治療糖尿病并發(fā)癥。為了評(píng)估朝鮮薊提取物通過(guò)除纖維作用之外的機(jī)制來(lái)降低血糖的能力，F(xiàn)antini N等人[8]采用不含任何纖維成分的朝鮮薊花蕾提取物，排除了膳食纖維在降低血糖中的作用。其中，用70%乙醇對(duì)朝鮮薊花蕾進(jìn)行提取，并研究了朝鮮薊花蕾提取物 （質(zhì)量濃度 0，500，1 000，1 500 mg/kg） 對(duì)Wistar和遺傳肥胖的Zucker大鼠的影響，喂食提取物60，120，360 min后測(cè)定血糖。結(jié)果表明，用朝鮮薊花蕾提取物處理的2種大鼠品系的餐后血糖顯著降低，證實(shí)了朝鮮薊制劑在實(shí)驗(yàn)室嚙齒類動(dòng)物中降血糖作用。

2 朝鮮薊降血糖作用的臨床研究

Nazni P等人[9]將未接受胰島素和服藥治療的30名II型糖尿病患者分為2組，一組為對(duì)照組（15名），另一組為添加6 g朝鮮薊粉的朝鮮薊小麥餅干（每天4個(gè)，早晚各2個(gè)），進(jìn)行了為期90 d的研究。結(jié)果表明，對(duì)照組糖尿病患者空腹血糖和餐后血糖的初始值和最終值之間沒(méi)有顯著性差異，而試驗(yàn)組糖尿病患者的空腹血糖由163.4±4.39 mg/dL降至138.8±3.9 mg/dL（p＜0.01），餐后血糖由 262.22±3.82 mg/dL降至 241.75±3.46 mg/dL（p＜0.01）。該研究表明 II型糖尿病患者血糖的顯著變化可能是由于球洋薊粉的降血糖作用所致。Rondanelli M等人[10-11]對(duì)于朝鮮薊提取物的研究進(jìn)一步表明了朝鮮薊的降血糖作用。2011年，Rondanelli M等人[10]將含有α-淀粉酶抑制劑和植物血凝素的菜豆干提取物與高含量咖啡酰奎寧酸和類黃酮的朝鮮薊提取物，按一定比例組合，以此獲得膳食補(bǔ)充劑，通過(guò)每日3次（早餐，午餐和晚餐前）口服膳食補(bǔ)充劑或安慰劑，在39個(gè)超重受試者中進(jìn)行了一項(xiàng)為期2個(gè)月的隨機(jī)、雙盲和安慰劑對(duì)照試驗(yàn)（20個(gè)膳食補(bǔ)充組，19個(gè)安慰劑組），通過(guò)對(duì)飽腹感、人體測(cè)量參數(shù)（體重和身高）、血糖、脂質(zhì)參數(shù)、心理動(dòng)力學(xué)模式（三因素飲食問(wèn)卷）的研究，評(píng)價(jià)膳食補(bǔ)充植物菜豆和朝鮮薊提取物的功效。治療結(jié)束后，膳食補(bǔ)充組的穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估、體重指數(shù)和易感性評(píng)分顯著下降，證實(shí)這種治療似乎對(duì)超重和血糖異常的治療作用。該研究只是證明了菜豆與朝鮮薊提取物相結(jié)合產(chǎn)生的降血糖功效，并未闡明朝鮮薊提取物單獨(dú)使用是否會(huì)有相同的療效，因此，在2014年，研究者又對(duì)空腹血糖受損（IFG）的患者進(jìn)行了一項(xiàng)雙盲、隨機(jī)并以安慰劑為對(duì)照的臨床試驗(yàn)[11]，試驗(yàn)隨機(jī)選擇55例空腹血糖受損（IFG，空腹血糖6.11±0.56 mmol/L） 的超重受試者。其中，隨機(jī)選擇26位受試者口服朝鮮薊提取物片劑，而另外29位受試者口服安慰劑。治療8周后，對(duì)空腹血糖（FBG）、糖化血紅蛋白（HbA1c）、糖化血紅蛋白衍生平均血糖（ADAG）、脂質(zhì)模式（包括TC，LDL-C，HDL-C和TG） 和人體測(cè)量參數(shù)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定，并使用穩(wěn)態(tài)模型（HOMA）考查了胰島素抵抗能力。試驗(yàn)結(jié)果表明，與安慰劑組相比，朝鮮薊提取物組的FBG（-9.6%），HOMA（-11.7%），糖化血紅蛋白（-2.3%），ADAG（-3.1%） 和脂質(zhì)模式均顯著降低；且該研究證實(shí)了朝鮮薊提取物對(duì)IFG超重受試者有降低糖代謝參數(shù)的功效。

3 朝鮮薊降血糖作用和機(jī)理研究

3.1 抗氧化作用阻止糖尿病的發(fā)生和發(fā)展

朝鮮薊抗氧化作用能夠通過(guò)保護(hù)胰島β細(xì)胞免受氧化應(yīng)激的損傷來(lái)達(dá)到血糖的降低。糖尿病是一種代謝紊亂綜合癥[12]，其發(fā)病機(jī)制較為復(fù)雜，其病情與體內(nèi)自由基水平有關(guān)[13]，且胰島β細(xì)胞內(nèi)抗氧化酶的水平既影響細(xì)胞抗自由基損傷的能力，又影響胰島素的釋放[14]。糖尿病患者體內(nèi)自由基的積聚可使血管，神經(jīng)及晶狀體等組織嚴(yán)重受損，導(dǎo)致糖尿病性腎病、心腦血管疾病、周圍神經(jīng)病變和眼部病變等并發(fā)癥[15]。許多研究證明，朝鮮薊提取物具有較強(qiáng)的抗氧化活性。宋曙輝等人[5]采用4種不同的體外抗氧化體系證明了朝鮮薊葉提取物具有抗氧化作用。楊海英等人[16]以蘆丁作為參照評(píng)價(jià)朝鮮薊葉提取物的抗氧化活性，當(dāng)朝鮮薊提取物質(zhì)量濃度為0.8 mg/mL時(shí)，對(duì)超氧陰離子的清除率達(dá)92.92%，超過(guò)同質(zhì)量濃度的蘆??；質(zhì)量濃度為0.5 mg/mL時(shí)，對(duì)羥自由基的清除率達(dá)85.65%，略低于相應(yīng)對(duì)照。朝鮮薊提取物質(zhì)量濃度為1 mg/mL時(shí)，其清除DPPH自由基的能力超過(guò)同質(zhì)量濃度的蘆丁。Jun N等人[17]對(duì)朝鮮薊（頭苞、葉片） 研究表明，朝鮮薊的抗氧化活性（ABTS法）與總黃酮含量密切相關(guān)。Wang M等人[18]和商豐才等人[19]也證明了酚類化合物含量越高，抗氧化活性越強(qiáng)。

3.2 阻止脂肪代謝紊亂，減緩糖尿病的發(fā)生

脂質(zhì)代謝紊亂可導(dǎo)致糖尿病人產(chǎn)生胰島素抵抗[20-21]，即胰島素的敏感性降低。肥胖患者脂肪分解代謝旺盛，細(xì)胞內(nèi)三酰甘油分解釋放游離脂肪酸增多，而游離脂肪酸分泌增多會(huì)造成胰島中脂質(zhì)水平增加，損害胰島β細(xì)胞的功能，使胰島素分泌減少，出現(xiàn)高血糖，加劇糖尿病的發(fā)生和發(fā)展[22]。Shimoda H等人[23]研究發(fā)現(xiàn)，朝鮮薊甲醇提取物顯著抑制血清甘油三酯（TG）升高，使機(jī)體血脂水平趨向正常，防止脂類代謝紊亂，對(duì)糖尿病并發(fā)癥有防治作用。進(jìn)一步地，Gebhardt R[24]研究表明，朝鮮薊提取物有效阻斷了胰島素對(duì)HMG-CoA還原酶活性的刺激，且還發(fā)現(xiàn)木犀草素也有效阻斷了胰島素對(duì)膽固醇生物合成的影響，從而起到降脂作用。

3.3 朝鮮薊降血糖的功能物質(zhì)基礎(chǔ)

3.3.1 降血糖活性成分

天然產(chǎn)物中具有降血糖作用的活性成分有黃酮類[25-26]、 萜 類[27]、多 糖 類[28-29]、 皂 甙[30-31]和 生 物 堿[32-33]等。目前，從朝鮮薊中制備單體化合物并進(jìn)一步研究其降血糖作用的文章不多，但其他植物中黃酮類、咖啡酰奎尼酸類和萜類化合物的降血糖功效已經(jīng)研究較多，功能顯著。從化合物的角度綜述其降糖功效，旨在為朝鮮薊降血糖功能成分的研究提供一定的基礎(chǔ)。

（1）黃酮類。黃酮類化合物可通過(guò)刺激胰島素釋放、抑制α-糖苷酶、增加胰島素敏感性等作用起到降血糖作用。肖更生等人[34]研究發(fā)現(xiàn)，柑橘皮黃酮對(duì)四氧嘧啶誘導(dǎo)的糖尿病小鼠具有降血糖作用，其中，高劑量組均顯著降低糖尿病小鼠的血清血糖值，增強(qiáng)血清及肝臟中SOD活性，抑制MDA的產(chǎn)生，降低血漿中TG，TC，LDL-C含量，提高HDL-C含量。李丹[35]以STZ誘導(dǎo)的糖尿病大鼠為動(dòng)物模型表明，山莓葉總黃酮能顯著降低糖尿病大鼠血糖水平(降糖率為31.5%)，提高血清胰島素水平，增加大鼠血清中SOD活性，且降低了血清中丙二醛含量。寧月寶等人[36]用黑洋蔥粗黃酮溶液對(duì)四氧嘧啶誘發(fā)的高血糖小鼠進(jìn)行灌胃處理，14 d后觀察小鼠血糖值的變化，結(jié)果表明中、高劑量的黑洋蔥粗黃酮組血糖下降率分別為40.85%，64.41%。

此外，木犀草素作為黃酮類化合物中的主要成分，對(duì)降低血糖或許也發(fā)揮著一定的作用。有研究表明木犀草素對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制活性強(qiáng)于降糖藥阿卡波糖，表明其或許能有效抑制非胰島素依賴型糖尿病患者的餐后高血糖[37]。而B(niǎo)rown J E等人[38]將木犀草素（1 μmol/L） 與富含木犀草素的朝鮮薊提取物（20 μg/ml）進(jìn)行降血糖作用比較，二者抑制脂質(zhì)過(guò)氧化的能力相似，表明木犀草素可能是降血糖成分。

（2） 酚酸類化合物。Vinayagam R等人[39]研究表明咖啡酸補(bǔ)充劑可以顯著降低血漿糖化血紅蛋白、尿糖化白蛋白、醛糖還原酶和山梨糖醇脫氫酶的活性等；而綠原酸可通過(guò)改善葡萄糖和脂質(zhì)代謝發(fā)揮抗糖尿病作用，可以抑制糖異生關(guān)鍵酶G6Pase活性，從而減少腸內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)和肝臟葡萄糖生成。朝鮮薊含有豐富的咖啡?？崴犷惢衔铮?jiǎn)慰Х弱？崴岷孔钬S富的是綠原酸[40]，雙咖啡?？崴岷孔钬S富的是1,5-二咖啡酰奎寧酸[41]。

（3）萜類。王婧茹等人[42]研究了番石榴葉總?cè)茖?duì)高糖高脂飲食加腹腔注射小劑量鏈脲佐菌素方法建立的Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖影響。結(jié)果表明，番石榴葉總?cè)颇茱@著降低Ⅱ型糖尿病大鼠的血糖水平，改善糖脂代謝紊亂，升高血清胰島素水平。邵長(zhǎng)森等人[43]用STZ誘導(dǎo)的糖尿病SD大鼠為對(duì)象，也證實(shí)了翻白草中的三萜類化合物的良好降糖效果。

Shimoda H[23]研究表明，朝鮮薊葉的甲醇提取物能抑制橄欖油負(fù)荷小鼠的血清甘油三酯升高，對(duì)其活性最強(qiáng)的乙酸乙酯萃取部位進(jìn)行分離，得到了菜薊苦素，Aguerin B和Arosheimin 3種萜類化合物，進(jìn)一步研究表明，具有α-亞甲基-γ-丁內(nèi)酯環(huán)中的氧官能團(tuán)和外亞甲基部分的倍半萜具有抗高血脂活性，其降脂功能可能改善心血管功能，是否可以阻止糖尿病的發(fā)生，有待研究。

3.3.2 朝鮮薊中的主要降血糖成分活性及含量

朝鮮薊中的酚類化合物主要是咖啡?？鼘幩犷惢衔铩⒛鞠菟匮苌锖颓鄄怂?，咖啡?？鼘幩犷惢衔镏饕芯G原酸（5-O-咖啡?？鼘幩幔?、1,5-、3,4-二-O-咖啡?？鼘幩岷脱笏E素，這些酚類物質(zhì)對(duì)活性氧（ROS）和自由基具有顯著的清除活性，可作為抵抗生物分子（如蛋白質(zhì)，脂質(zhì)和DNA） 氧化損傷的保護(hù)池[44]。

Wang M等人[18]對(duì)分離得到的化合物進(jìn)行DPPH法活性檢測(cè)，其活性順序?yàn)檠笏E素＞木犀草苷、木犀草素-7-蕓香糖苷（B環(huán)上有2個(gè)相鄰的羥基）＞綠原酸、1-咖啡酰奎寧酸（同一酚環(huán)上2個(gè)相鄰羥基）＞芹菜素-7-蕓香糖苷、柚皮蕓香苷（2個(gè)羥基在不同的酚環(huán)上）。

Wang M等人[18]研究發(fā)現(xiàn)，朝鮮薊葉酚類含量最高，未成熟的頭具有比成熟頭更高的酚含量。在朝鮮薊花序中，芹菜素衍生物含量為2 644（品種Tondo di Paestum） ～7 478 mg/kg（品種Cimiciusa of DM），咖啡?？鼘幩岷繛?1（品種Cimiciusa） ～2 514 mg/kg（品種Violetto di Sicilia），木犀草素衍生物含量為 25（品種 Cimiciusa） ～492 mg/kg（品種Tondo di Paestum），結(jié)果表明朝鮮薊花序中可以作為酚酸和黃酮類化合物的來(lái)源，并且表明食用洋薊是芹菜素和其他黃酮類化合物的一個(gè)很好的飲食來(lái)源?？Х弱？鼘幩犷惢衔镌趦?nèi)苞片中含量高達(dá)5 771 mg/kg（品種Violetto di Sicilia的內(nèi)苞片），花托中芹菜素衍生物含量高達(dá)5 397 mg/kg（品種Tema 2000的花托）。有研究檢測(cè)到朝鮮薊葉中木犀草素-7-糖苷占酚類化合物35.19%。綠原酸是朝鮮薊的主要單咖啡酰奎寧酸類化合物。每千克Violetto di Sicilia內(nèi)苞片干物質(zhì)中，含有14 841 mg，朝鮮薊頭中含量為3 143 mg/kg DM，其含量?jī)H次于1,5-O-二咖啡?？崴?。

4 結(jié)語(yǔ)

朝鮮薊含有的多種酚酸、黃酮類和愈創(chuàng)木酚內(nèi)酯化合物，可通過(guò)多條途徑來(lái)改善糖尿病及其并發(fā)癥，但具體是哪種成分起主要作用、成分之間是相互協(xié)同作用還是拮抗作用，都有待深入研究。由于威脅人們健康的糖尿病及其并發(fā)癥的逐年增長(zhǎng)，開(kāi)發(fā)具有降血糖功能的朝鮮薊保健品將會(huì)受到大眾的歡迎。