海洋生物活性物質降血糖作用研究進展

作者：溫揚敏， 高如承，羅彩林作者單位：福建省自然科學基金（No.2008J0064） 　(泉州醫學高等專科學校，福建 泉州 362000; 福建師範大學生命科學學院，福建 福州 350108)

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【摘要】 糖尿病是最常見的慢性病之一。隨著人們生活水平的提高，人口老齡化以及肥胖發生率的增加，糖尿病的發病率呈逐年上升趨勢。海洋生物活性物質結構新穎、功能獨特，具有調血脂、抗血栓、抗癌、抗病毒和抗衰老的作用，是新葯研究開發的活躍領域。該文綜述了海洋活性物質降血糖研究進展，以期為糖尿病新型藥物研究提供信息與思路。

【關鍵詞】 海洋生物； 活性物質； 降血糖

糖尿病(DM)是一種常見病和多發病，特別是近幾年，隨著生活水平的提高，DM逐漸成為影響人們健康的主要疾病之一。降糖藥物通常包括口服西藥、胰島素注射液和中成藥。臨床驗證，西藥和胰島素注射液雖短期降糖作用明顯，但治療毒副作用大，容易導致低血糖，而且價格昂貴。因此，從天然藥物中去篩選和研究有效、安全、方便使用的降糖藥物，已為世界各國醫藥工作者所矚目［1］。 　　海洋是一個開放性複雜系統，在海洋特殊 的生態環境里生活著二十多萬種動、植物和大量的微生物。這些海洋生物含有與陸地生物不同的、化學結構特異的活性物質(化合物)。隨著人類壽命的延長和環境污染的加劇，心腦血管疾病、腫瘤、艾滋病、糖尿病、老年性痴呆症等疑難疾病對人類健康的威脅日益嚴重，人類迫切需要尋找新的、特效的藥物來治療這些疾病［2］。本文對海洋生物活性物質降血糖藥理作用研究進展進行綜述。

　　1 海洋藻類活性物質降血糖研究 　　海藻是海洋中有機物的原始生產者和無機物的天然富集者(包括氯、溴、碘等鹵素) ,它在海洋生態系統中處於金字塔的底層———被捕食者吞食的地位，海藻與附生、共生於其中的微生物還存在著複雜的拮抗、共生關係，所以海藻常能合成某些具有細胞毒、抗菌等活性的次級代謝產物來保護自己。這些化學生態學現象啟示研究者們對海藻天然成分的生物活性進行深入的研究［3］。

　　1.1 螺旋藻多糖的降血糖作用螺旋藻中的糖蛋白成分能明顯降低四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠血糖濃度，降低重症糖尿病小鼠的死亡率；與陽性對照葯鹽酸二甲雙胍相比，作用溫和，增加提取物的用量，沒有出現低血糖的副作用［4］。從雲南程海湖產螺旋藻Spirulina platensis中分離純化的螺旋藻多糖(polysaccharide of Spirulina platensis, PSP)對正常小鼠血糖無明顯影響，而相同劑量的PSP 對鏈脲佐菌素性糖尿病小鼠高血糖有明顯的降低作用，與糖尿病模型對照組相比，PSP為100 mg·kg-1和200 mg·kg-1的血糖降低率分別為23.6%與30.1% ，差異非常顯著。PSP還能顯著對抗腎上腺素的升血糖作用, 可能與其抑制肝糖原分解、促進外周組織對葡萄糖的攝取、利用有關。另外, 相同劑量的PSP還可顯著對抗腎上腺素及葡萄糖所致小鼠血糖升高, 表明PSP 可拮抗腎上腺素刺激肝糖原分解作用及抑制葡萄糖在小鼠腸道的吸收［5］。

　　1.2 多管藻總酚降血糖作用多管藻總酚（TPPU）能夠顯著抑制α-葡萄糖苷酶的活性， 15 g·L-1 TPPU抑制率達75%。多管藻總酚有明顯的體外抑制對蛋白質酪氨酸磷酸酯酶1B（PTP1B）活性的作用，而對正常小鼠無降血糖作用, 但可使糖耐量曲線趨於平緩，能夠顯著提高四氧嘧啶致糖尿病小鼠糖耐量，降低實驗性糖尿病小鼠的空腹血糖。這可能是因為TPPU能夠促進已損傷胰島β細胞的修復與再生，增強胰島的分泌功能［6］。

　　1.3 羊棲菜降低糖尿病作用羊棲菜能明顯地降低大鼠的血糖濃度，劑量效應關係明顯。羊棲菜降血糖作用可能是羊棲菜中的膳食纖維、微量元素鉻和羊棲菜多糖等活性物質綜合作用的結果［7］。羊棲菜提取物對正常小鼠無降血糖作用，有預防糖尿病動物血糖水平升高的作用。多糖和醇提物高劑量均能明顯降低四氧嘧啶糖尿病小鼠血糖水平［8］。羊棲菜多糖能增強糖尿病小鼠的負荷糖耐量，明顯提高糖尿病小鼠對糖的耐受能力［9］。

　　1.4 海帶提取物降血糖作用海帶多糖可降低四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠的血糖，且發現多糖純度越高，其降糖作用越強。連續灌胃海帶多糖3周，250，500，1 000 mg·kg-1組血糖值明顯低於高血糖模型組，且血糖降低明顯［10］。觀察岩藻糖膠對實驗性糖尿病小鼠的影響。結果表明，小鼠ig岩藻糖膠10，50，150，300μg·g-1連續7 d，可使經四氧嘧啶誘導的糖尿病小鼠血糖水平分別降低54.2%，57.1%，43.3%和36.9%。給已經四氧嘧啶形成的糖尿病小鼠注射10 μg·g-1和50 μg·g-1後，其血糖水平分別為注射前降低80.04%和60.6%，患病小鼠飲水量分別比陽性對照組低約36.2%和50.6%，糖耐量明顯改善，最佳作用時間在注射後4 h［11］。 　　吳鍾高等［12］研究表明以海帶提取物褐藻酸類為主要成分的褐藻精對正常小鼠血糖無顯著影響，而對四氧嘧啶性高血糖小鼠，有顯著的降血糖作用，褐藻精灌胃給予0. 25 g·kg-1，連續7 d, 可使高血糖小鼠血糖明顯降低。

　　2 海洋動物活性物質降血糖研究

　　2.1 毛蚶水解液具有降血糖作用毛蚶水解液具有降血糖、降血脂的功能。能顯著的降低糖尿病小鼠的血糖水平。竇昌貴等［13］報道,將毛蚶肉絞碎,用鹽酸水解。灌胃能降低四氧嘧啶模型小鼠血糖,與口服降糖葯優降糖相似。給實驗性高血脂症鵪鶉灌胃毛蚶水解液,能降低其血清TC、TG 提示毛蚶水解液有降脂作用,可用於糖尿病合併高血脂症的治療。

　　2.2 文蛤提取物的降血糖作用早在漢代的《金匱要略萬論》記載：「治療渴欲飲水不止者，文蛤散主之。」消渴的臨床特徵為血糖高及糖尿，常並發脂代謝紊亂，這與現代醫學的糖尿病相似［11］。文蛤的肉水煎劑對糖尿病小鼠具有治療作用。徐秀蘭等發現文蛤水解液能明顯降低正常小鼠血糖，其作用與玉泉丸相當。袁強等［14］研究了文蛤多糖對小鼠調節血糖和抗應激功能的影響。表明文蛤多糖可顯著降低四氧嘧啶糖尿病小鼠的血糖，尤其在高劑量時(200 mg·kg-1)對實驗性高血糖小鼠具有降血糖效果更為明顯，給葯7 d後血糖比給葯前降低了14.17%。

　　2.3 西施舌的降血糖作用西施舌入葯，散見史料中。如《本草從新》：「益精、潤肺腑、止煩渴」。《隨息居飲食譜》：「開胃、滋液、養心、清熱、息(熄）風，涼肝、明目。」中醫素以西施舌性寒、味咸，具有滋陰潤燥，利水消腫，化痰軟堅的功效。主治陽虛消渴，水腫，崩漏，帶下，失眠，腰酸，尿少，痰飲，痔瘡，淋巴結腫大，甲狀腺腫大等症。因其性寒，故陽虛體弱，脾胃虛寒，腹痛，泄瀉者不宜食用，不能多食，多食有破血作用。近代研究發現，西施舌有降低尿糖的功效。據臨床報道，糖尿病患者每天早晨空腹食水煮西施舌8個，連湯飲服15 d後即有顯著效果［15］。

　　2.4 鯊肝刺激物質的降血糖作用鯊肝刺激物質是從幼鯊肝臟提取出一種能刺激肝細胞有絲分裂和DNA 合成的促肝再生活性物質,命名為肝刺激物質(shark hepatic stimulator substance，SHSS)，具有降血糖的藥理作用［16］。洪鋼等［17］尾靜脈注射四氧嘧啶造小鼠糖尿病模型，觀察鯊肝刺激物質對糖尿病小鼠糖代謝(空腹血糖，糖化血紅蛋白)、脂代謝(甘油三酯，膽固醇，遊離脂肪酸)、抗氧化(超氧化物歧化酶,丙二醛) 及胰島損傷程度的影響。結果表明鯊肝刺激物質顯著降低糖尿病小鼠空腹血糖、糖化血紅蛋白、甘油三酯、膽固醇、遊離脂肪酸和丙二醛含量，提高超氧化物歧化酶活性，減輕四氧嘧啶對胰島β細胞的損傷。說明鯊肝刺激物質對四氧嘧啶誘發的小鼠糖尿病具有顯著的保護作用。

　　3 海洋活性物質降血糖機制研究

　　3.1 促進胰島素分泌，增加血清胰島素的含量鯊肝刺激物質顯著降低MDA含量，提高SOD活性，增強糖尿病小鼠清除自由基的能力，抑制自由基損傷引起的Hb代償性增高，減輕自由基對胰島β細胞的損傷，促進胰島β細胞的修復與再生,提高胰島素水平，進而降低血糖，抑製糖化蛋白的生成，降低胰島素缺乏所致的血脂異常升高，改善糖尿病小鼠的糖脂代謝，減輕糖脂毒性，延緩胰島β細胞功能衰竭［18］。 　　四氧嘧啶化學試劑誘導的高血糖模型作用機制是利用其選擇性破壞胰島β細胞,使胰島素分泌不足而引起高血糖模型。羊棲菜與螺旋藻多糖PSP對鏈脲佐菌素STZ所致小鼠降高血糖作用可能是該提取物減弱了四氧嘧啶對胰島β細胞的損傷或改善受損傷的β細胞的功能所致，可試用於糖尿病患者。同時，羊棲菜提取物與螺旋藻多糖對正常小鼠的血糖水平無明顯影響，亦不能增強正常小鼠的負荷糖耐量，說明羊棲菜與螺旋藻多糖的降血糖作用不是通過直接刺激胰島素分泌來實現的［4，9］。

　　3.2 增加胰島素的敏感性改善胰島素抵抗，降低血糖文蛤多糖可促進外周組織對葡萄糖的利用，提高機體對胰島素的敏感性，提高胰島素受體數目，改善受體環節的胰島素抵抗［14］。

　　3.3 促進外周組織和靶器官對糖的利用鯊肝刺激物質通過直接或間接的方式提高己糖激酶的活性，加速葡萄糖磷酸化的過程，從而加強葡萄糖在細胞中的代謝和利用，促進肝糖原的合成貯存，使血液中遊離的葡萄糖不斷減少，最終降低糖尿病小鼠的過高血糖。螺旋藻多糖PSP能顯著對抗腎上腺素的升血糖作用, 可能與其抑制肝糖原分解、促進外周組織對葡萄糖的攝取和利用有關［17］。

【參考文獻】 　［1］王玉梅，胡艷芬.天然藥物中降血糖成分及作用機理的研究進展［J］.中國民族民間醫藥，2008，17(7):15.　　［2］章敏.海洋生物製藥［J］. 國外科技動態, 2005,12 (9): 36.　　［3］張翼，李曉明，王斌貴.海藻生物活性物質研究的回顧與展望［J］. 世界科技研究與發展,2005,27(5):56.　　［4］馮仁青,張 飛，慶 平，等. 螺旋藻提取物對糖尿病小鼠降血糖的影響［J］. 營養學報,2005,27(3):263.　　［5］左紹遠，錢 金，萬順康，等.螺旋藻多糖降血糖活性實驗研究［J］. 時珍國醫國葯,2000,11(8):677.　　［6］柳全文，張 婷，劉 珂,等. 多管藻總酚降血糖作用實驗研究［J］. 中草藥，2007，38(3): 415.　　［7］馮 磊，沈 健，徐明智.羊棲菜降血糖的作用［J］.中華預防醫學雜誌，2001，35(5):324.　　［8］張華芳.羊棲菜提取物的降血糖作用研究［J］. 時珍國醫國葯，2006，4(2):34.　　［9］王 兵，李 靖，馬舒冰，等. 羊棲菜多糖降血糖作用的實驗研究［J］. 中國海洋藥物，2000，75(3):33.　　［10］王庭欣，王庭祥，龐家宏.海帶多糖降血糖、血脂作用研究［J］.營養學報，2007，29(1)：99.　　［11］許實波.海洋生物製藥［M］.北京：化學工業出版社，2007:143.　　［12］吳鍾高,李其珍.褐藻精降血糖作用的實驗研究［J］. 中國海洋藥物，2000，76(4):35.　　［13］竇昌貴，嚴永清，張 征. 毛蚶水解液具有降血糖降血脂的實驗研究［J］.中國海洋藥物，1996，15(1)：13.　　［14］袁 強,袁 弘.文蛤多糖對小鼠調節血糖和抗應激功能的影響［J］. 中國現代應用藥學雜誌, 2007，24(2):113.　　［15］邢湘成. 西施舌的藥用［J］. 葯膳食療, 2004，4:32.　　［16］Labrecque DR, Pesch LA. Preparation and partial characterization of hepatic regenerative stimulatory substance from rat liver［J］ . J Physiol,1975 ,248 :273.　　［17］洪 鋼，巫冠中，劉國卿. 鯊肝刺激物質對四氧嘧啶誘發的小鼠糖尿病的保護作用［J］. 中國藥科大學學報，2003，34 (2) :155.　　［18］Kamata K，Nakajima M，Sugiura M. Effects of superoxide dismutase on the acetycholine-induced relaxation response in cholesterol-fed and streptozotocin-induced diabetic mice［J］ . J Smooth Muscle Res，1999, 35(2) :33.

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