桑枝多糖对糖尿病模型小鼠的降血糖作用

洪德志，时连根

(浙江大学动物科学学院特种经济动物科学系，浙江杭州310058)

桑枝多糖对糖尿病模型小鼠的降血糖作用

洪德志，时连根

(浙江大学动物科学学院特种经济动物科学系，浙江杭州310058)

目的研究桑枝多糖对糖尿病小鼠的降血糖作用，并探讨其作用机制。方法采用ip给予链脲佐菌素结合饲喂高能高脂饲料的方法，制备糖尿病小鼠模型。糖尿病模型小鼠ig给予桑枝多糖200，400和600 mg·kg－1，每天1次，连续4周。葡萄糖氧化酶法测定血糖水平，分光光度法测定血清超氧化物歧化酶(SOD)活性和丙二醛(MDA)含量，比色法测定肝糖原水平，甘油磷酸氧化酶法测定血清甘油三酯(TG)水平，酶法测定血清总胆固醇(TCH)水平，ELISA法测定血清胰岛素水平。结果桑枝多糖能显著降低糖尿病模型小鼠血糖浓度，与给药前相比，给药4周后桑枝多糖400和600 mg·kg－1组血糖浓度分别下降了33.3%和29.9%(P＜0.05);与模型组相比，桑枝多糖400和600 mg·kg－1组分别下降了40.4%和38.8%(P＜0.01)，200 mg·kg－1组下降了34.6%(P＜0.05)。与模型组相比，桑枝多糖可显著升高血清SOD活性(P＜0.01)，降低血清TG含量(P＜0.01)，降低血清TCH和MDA含量(P＜0.05，P＜0.01)，增加肝糖原存储量(P＜0.05);桑枝多糖能显著提高血清胰岛素水平和机体胰岛素敏感性(P＜0.01，P＜0.05)。结论桑枝多糖对糖尿病模型小鼠具有降血糖作用，其作用机制可能与其增强机体清除自由基和抗脂质过氧化能力、调节脂类物质代谢、增加肝糖原存储量、改善机体的胰岛素分泌及对胰岛素的增敏性等有关。

多糖;桑枝;糖尿病;模型，动物;血糖

桑枝(Ramulus Mori)是桑科植物桑(Morus alba L.)的干燥枝条，性平味苦，入肝、脾、肺和肾经，作为养蚕业的副产物一直是一味传统中药材，具有祛风湿、利关节和行水气等疗效，临床上将桑枝整枝切片煎煮后用于治疗关节肿痛、手足麻木、风湿痹痛和瘫痪等多种疾病［1］。研究表明，桑枝含有多糖、黄酮类化合物、生物碱、香豆精类化合物、挥发油、氨基酸、有机酸和多种维生素等化学成分［2－3］，具有抗菌消炎［4－5］、降血糖［6］和免疫调节［7］等药理作用。多糖是桑枝中的重要活性成分，为α构型吡喃醛糖，具有较强的抗氧化和免疫增强作用［7－8］。但有关桑枝多糖的降血糖作用尚未见有报道。本研究以ip给予链脲佐菌素结合饲喂高能高脂饲料制备糖尿病模型小鼠，观察桑枝多糖的降血糖作用及其作用机制，为桑枝多糖的开发利用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 药物、试剂和仪器

桑枝多糖由本实验室采取超声波水提法和柱层析法结合透析法提取纯化，为白色粉末状，经高效液相色谱法结合电泳法检测纯度达99.0%，使用时用灭菌生理盐水配制所需浓度，原植物(桑枝)由浙江大学动物科学学院叶志毅教授鉴定为桑科桑属荷叶白桑品种。格列本脲片，购自天津太平洋制药有限公司用灭菌生理盐水配制成12.5 g·L－1;链脲佐菌素，购自美国Sigma公司;血糖测定试剂盒购自美国强生公司;甘油三酯(triglycerides，TG)和总胆固醇(total cholesterol，TCH)含量测定试剂盒，购自北京北化康泰临床试剂有限公司;超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde，MDA)含量和肝糖原含量测定试剂盒，购自南京建成生物工程研究所;胰岛素酶联免疫分析试剂盒，购自上海逸峰生物科技有限公司;糖尿病小鼠专用高能高脂饲料，购自上海斯莱克公司。Infinite M200酶标仪，瑞士Tecan公司;超低温冰箱，日本Sanyo公司;冷冻干燥机，美国Labconco公司;UV-2550分光光度计，日本岛津公司。

1.2 动物、模型制备和给药

ICR雄性小鼠，体质量18～20 g，清洁级，由杭州师范大学实验动物中心提供，合格证号:SYXK(浙)2010-0020，预试期7 d。参照文献［9］和［10］方法制备糖尿病小鼠模型。造模前小鼠禁食12 h，自由饮水，ip给予链脲佐菌素100 mg·kg－1，饲喂高能高脂饲料。72 h后取尾血测定空腹血糖(禁食12 h)，血糖≥15.5 mmol·L－1并出现“三多一少”症状的小鼠，为糖尿病模型制备成功的小鼠。

将糖尿病模型小鼠按血糖水平随机分为5组，分别为模型组(灭菌生理盐水)、格列本脲250 mg·kg－1组、桑枝多糖200，400和600 mg·kg－1组，每组10只。另设正常对照组(正常雄性小鼠，ig给予灭菌生理盐水)。每天ig给药1次，连续4周，随后继续饲喂高能高脂饲料。

1.3 血清生化指标测定

各组小鼠禁食12 h后眼眶取血，3000×g离心15 min，取血清用于血糖、SOD、MDA、TG、TCH和胰岛素等生化指标的测定。血糖水平测定采用葡萄糖氧化酶法，血清SOD活性和MDA含量的测定采用分光光度法，血清TG水平的测定采用甘油磷酸氧化酶法，血清TCH水平的测定采用酶法，均严格按照试剂盒说明书的操作步骤进行。

1.4 肝糖原水平测定

末次给药后处理小鼠，取肝，用生理盐水洗净后，加入5%三氯醋酸制备12%肝组织匀浆，再加入KOH 10 mmol·L－1于沸水中水解，蒸馏水稀释，5000×g离心10 min，制备肝糖原检测液。采用比色法，严格按照试剂盒说明书的操作步骤测定肝糖原含量。

1.5 血清胰岛素水平和胰岛素敏感指数测定

采用ELISA法测定小鼠血清胰岛素水平，严格按照胰岛素ELISA试剂盒说明书的操作步骤进行。胰岛素敏感性指数(insulin sensitivity index，ISI)按如下公式计算:ISI=ln{l/〔空腹血糖(mmol·L－1)×血清胰岛素(mU·L－1)〕}。

1.6 统计学分析

2 结果

2.1 桑枝多糖对糖尿病模型小鼠血糖的影响

由表1所示，与正常对照组相比，模型组血糖明显升高。与模型对照组相比，给予桑枝多糖4周后，桑枝多糖200，400和600 mg·kg－1组血糖明显降低(P＜0.05，P＜0.01)，与给药前相比亦明显降低(P＜0.05)，降糖作用与格列本脲相当，表明桑枝多糖对糖尿病模型小鼠具有明显的降血糖作用。

Tab.1 Effect of polysaccharides in Ramulus Mori(PRM)on blood glucose of diabetic model mice

2.2 桑枝多糖对糖尿病模型小鼠血清超氧化物歧化酶活性和丙二醛含量的影响

表2结果显示，与正常对照组比较，模型组小鼠血清SOD活性降低，MDA含量升高。桑枝多糖200，400和600 mg·kg－1可显著升高糖尿病模型小鼠血清SOD活性(P＜0.01)，桑枝多糖600 mg·kg－1可降低血清MDA含量(P＜0.01)，均接近正常对照组水平，表明桑枝多糖可增强机体清除自由基和抗脂质过氧化的能力，具有明显的抗氧化作用。

Tab.2 Effect of PRM on superoxide dismutase(SOD)activity and malondialdehyde(MDA)level of diabetic model mice

2.3 桑枝多糖对糖尿病模型小鼠血清甘油三酯、总胆固醇和肝糖原水平的影响

由表3所示，与正常对照组比较，模型组血清TG和TCH水平明显升高，肝糖原水平降低。桑枝多糖200，400和600 mg·kg－1可明显降低模型小鼠血清TG水平(P＜0.01)，桑枝多糖400和600 mg·kg－1可降低血清TCH含量(P＜0.05，P＜0.01)，均接近正常对照组水平;桑枝多糖600 mg·kg－1可增加肝糖原存储量(P＜0.05)。表明桑枝多糖能有效调节糖尿病小鼠脂类物质代谢，增加肝糖原存储量，平衡血糖浓度。

Tab.3 Effect of PRM on level of triglycerides(TG)，total cholesterol(TCH)and hepatic glycogen of diabetic model mice

2.4 桑枝多糖对糖尿病模型小鼠血清胰岛素水平和胰岛素敏感性指数的影响

由表4所示，桑枝多糖200，400和600 mg·kg－1组血清胰岛素水平与模型对照组比较明显升高(P＜0.01)，400 mg·kg－1组胰岛素敏感性升高(P＜0.05)，表明桑枝多糖能增加糖尿病小鼠胰岛素分泌，同时发挥胰岛素增敏剂的作用。

Tab.4 Effect of PRM on level of serum insulin and insulin sensitivity index(ISI)of diabetic model mice

3 讨论

实验结果表明，桑枝多糖400和600 mg·kg－1具有一定的降血糖作用，能明显升高糖尿病模型小鼠血清SOD活性、胰岛素水平和对胰岛素的敏感性，明显降低血清MDA，TG和TCH含量，增加肝糖原存储量，与格列本脲阳性组接近，表明桑枝多糖可增强糖尿病模型小鼠清除自由基和抗脂质过氧化能力，调节脂类物质代谢，增加肝糖原存储量，改善机体的胰岛素分泌及对胰岛素的敏感性等，这些可能是桑枝多糖发挥其降血糖作用的作用机制。

多糖类可参与分子识别、机体防御和细胞黏附等过程的调节作用，具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节、降血糖、抗氧化和抗衰老等作用［11］，临床上多用于糖尿病、肿瘤、肝炎和心血管疾病等治疗［12］。桑枝是除桑叶外桑树的最大量产物，作为蚕桑副产物在我国每年产出十几亿吨，资源非常丰富。本实验室已有研究发现，桑枝中富含多糖，其含量在桑枝品种间以及同一品种的不同生长季节和不同生长期存在显著差异［3］;桑枝多糖为α构型吡喃醛糖，主要由鼠李糖、树胶醛糖、半乳糖、葡萄糖和木糖组成，摩尔比分别为9.1∶24.1∶44.1∶12.22∶7.8［13］。将桑枝多糖进行硫酸化、磷酸化、乙酰化和苯甲酸化等分子修饰，制备桑枝多糖衍生物，其抗氧化活性明显增强［8］。结合桑枝多糖的降血糖作用提示，进一步研究不同品种和不同生长期的桑枝中多糖的结构组分及其相应的降血糖作用，并通过多糖的分子修饰，进一步提高桑枝多糖的降血糖活性，同时降低毒性作用，将会大大促进桑枝多糖作为糖尿病预防和治疗药物与保健品的开发利用进程。

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Hypoglycemic effect of polysaccharides in Ramulus Mori on diabetic model mice

HONG De-zhi， SHI Lian-gen
(Department of Specific Economic Animal，College of Animal Science，Zhejiang University，Hangzhou 310025，China)

OBJECTIVETo investigate the hypoglycemic effect and mechanism of polysaccharides in Ramulus Mori(PRM)on diabetes model mouse.METHODSThe mice were ip given streptozotocin 100 mg·kg－1combined with high fat diet to prepare the diabetic mouse model.The diabetic mice were ig given PRM 200，400 and 600 mg·kg－1once daily for 4 weeks.Blood-glucose level was measured by glucose oxidase method，serum superoxide dismutase(SOD)activity and malondialdehyde(MDA)content were detected with spectrophotometric method.The hepatic glycogen，serum triglycerides(TG)，serum total cholesterols(TCH)and serum insulin level were measured with colorimetric method，glycerophosphoric acid oxidase method，enzymatic-trinder method and ELISA，respectively.RESULTSThe blood-glucose level of the diabetic mice were decreased 33.3%and 29.9%(P＜0.05)in PRM 400 and 600 mg·kg－1groups compared with that before giving PRM.Compared with that of model group，PRM 200，400 and 600 mg·kg－1decreased 34.6%(P＜0.05)，40.4%and 38.8%(P＜0.01).PRM could also significantly decrease the content of MDA，TG and TCH(P＜0.05)，and significantly increase the SOD activity(P＜0.01)，hepatic glycogen content(P＜0.05)，serum insulin level and insulin sensitivity(P＜0.05).CONCLUSIONPRM has hypoglycemic effect on diabetic mice.This action may be related with its scavenging harmful free radicals，inhibiting lipid peroxidation，regulating lipids metabolism，increasing the storage content of hepatic glycogen and improving insulin secretion and insulin sensitivity.

polysaccharides;Ramulus Mori;diabetes mellitis;model，animal;blood glucose

The project supported by National Natural Science Foundation of China(31072090);and Key Project Scientific and Technological of Chinese Medicine of Zhejiang Province(2010ZZ006)

SHI Lian-gen，E-mail:slgsilk@zju.edu.cn，Tel:(0571)88982723

R284.2

A

1000-3002(2012)06-0806-04

10.3867/j.issn.1000-3002.2012.06.005

国家自然科学基金(31072090);浙江省中医药科技重点项目(2010ZZ006)

洪德志(1987－)，男，硕士，主要从事天然药物的药理学研究。

时连根，E-mail:slgsilk@zju.edu.cn，Tel:(0571)88982723

2012-02-08接受日期:2012-08-22)

(本文编辑:齐春会)