黄精、茶多糖和铁皮石斛体外协同降糖功效研究*

安品弟 曾文治 周 欢 雷郑延 蒋慧颖 马玉仙 褚克丹 吴 仲 杨江帆



黄精、茶多糖和铁皮石斛体外协同降糖功效研究*

安品弟1曾文治1周 欢1雷郑延1蒋慧颖1马玉仙1褚克丹2吴 仲1杨江帆1

1.福建农林大学园艺学院/茶学福建省高等学校重点实验室 2.福建中医药大学药学院

目的：探讨黄精、茶多糖和铁皮石斛体外协同降糖作用。方法：采用α-葡萄糖苷酶体外抗糖尿病活性评价筛选模型，考察黄精、茶多糖和铁皮石斛对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。结果：单因素实验表明，当茶多糖、铁皮石斛水提物、黄精水提物抑制剂浓度分别为7mg/mL、8mg/mL、14mg/mL时，对α-葡萄糖苷酶的抑制作用最好；利用正交试验优化得到最佳药物协同降糖配方，当茶多糖、铁皮石斛水提物、黄精水提物抑制剂浓度分别为6mg/mL、8mg/mL、14mg/mL时，对α-葡萄糖苷酶的抑制作用最好，具有显著降糖功效。结论：茶多糖、铁皮石斛和黄精都能够抑制α-葡萄糖苷酶活性，通过三种药物组合，药物之间可以起到协同作用,发挥更好的降糖效果。

黄精 茶多糖 铁皮石斛 协同降糖

1 概述

近年来，我国糖尿病患者数量居高不下。糖尿病和糖代谢紊乱的出现与α-葡萄糖苷酶密切相关，α-葡萄糖苷酶可以切开糖类底物的α-1,4糖苷键，释放出葡萄糖，或将游离出的葡萄糖残基转移到另一糖类底物形成α-1, 6糖苷键，从而得到非发酵性的低聚异麦芽糖或糖酯、糖肽等。这些糖类物质的积累会升高人体内的血糖浓度，从而引发糖尿病和糖代谢紊乱[1]。若能抑制α-葡萄糖苷酶活性，则可以有效降低血糖。陆建美等人的实验研究表明，黄精及其提取物能够有效抑制α-葡萄糖苷酶活性[2]。全吉淑等人经过实验研究证明，茶多糖对α-葡萄糖苷酶有较强抑制作用，其α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度（IC50）值为3.2g/L[3]。廖格等人采用十种石斛进行体外降血糖筛选，结果表明，多种石斛均能抑制α-葡萄糖苷酶活性，其中，铁皮石斛和中秋石斛效果最佳[4]。由此可见，黄精、茶多糖和铁皮石斛均能有效抑制α-葡萄糖苷酶活性，从而降低血糖。本文将检测不同浓度的三种物质对α-葡萄糖苷酶活性的抑制率，再通过正交试验，选取出降糖效果最佳时，三种物质的各自浓度。

2 仪器与试药

武夷岩茶（市购）；黄精、铁皮石斛均购自永惠医药；茶多糖（Sigma公司）；恒温水浴锅(中国）；AR5120 Sartorius电子分析天平（瑞士赛多利斯）；电热恒温鼓风干燥箱（上海姚氏仪器设备有限公司）；旋转蒸发仪（郑州长城科工贸有限公司）；明胶（国药集团化学试剂有限公司）；甘露醇（国药集团化学试剂有限公司）。

3 试验方法

3.1 铁皮石斛水提物的制备

取干燥的铁皮石斛500g，浸泡30min,加入30倍量的水，提取2次，提取温度90℃，提取时间120 min[5]。过滤后合并滤液，然后减压干燥得到铁皮石斛水提物283.25g,得率为56.65%。

3.2 黄精水提物的制备

取干燥的黄精500g，浸泡30min,加入14倍量的水，煎煮2次,30min/次。过滤后合并滤液[6]，然后减压干燥得到黄精水提物256.8g,得率为51.36%。

3.3 反应体系

在2mL、67mmol/L的磷酸盐缓冲液(pH=6.8)中，加入α-葡萄糖苷酶溶液50μL，1g/L还原型谷胱甘肽50μL，37℃保温10min后，加入500μL抑制α-葡萄糖苷酶活性剂，20mmol/L pNPG 30μL，37℃反应10min后，加入0.1mol/L Na2CO3溶液10mL，终止反应，于波长为400nm处测定吸光度值。

3.4 抑制率计算

抑制率=[A空白-（A样品-A背景）]/A空白×100%

式中，A空白——不加待测样品的酶反应后的吸光值； A样品——加入待测样品后酶反应的吸光值；A背景——只加待测样品的吸光值。

3.5 正交试验设计

以酶活为指标，采用正交试验，分别对影响酶活的3个因素采用正交实验法确定糖苷酶的抑制率最高的配料配方。正交试验选定3因素3水平，如表1所示。

表1 正交试验因素水平表 mg/mL

3.6 数据处理

采用SPSS19.0和Excel软件进行数据分析和处理。

4 实验结果

4.1茶多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

在茶多糖浓度分别为1、2、3、4、5、6、7、8、9mg/mL时，测定酶抑制活性，结果如图1所示。从中可见，随着茶多糖浓度的增加，对酶的抑制活性也随之变大，抑制剂浓度为7mg/mL时，随着茶多糖浓度的增加，酶抑制活性没有明显变大。

图1 黄精水提物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

4.2 铁皮石斛水提物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

在铁皮石斛水提物浓度分别为2、3、4、5、6、7、8、9、10mg/mL时，测定酶抑制活性，结果如图2所示。从中可见，随着铁皮石斛水提物浓度的增加，对酶的抑制活性也随之变大，抑制剂浓度为8mg/mL时，随着铁皮石斛水提物浓度的增加，酶抑制活性没有明显变大。

图2 铁皮石斛水提物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

4.3黄精水提物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

在黄精水提物浓度分别为4、6、8、10、12、14、16、18mg/mL时，测定酶抑制活性，结果如图3所示，从中可见，随着黄精水提物浓度的增加，对酶的抑制活性也随之变大，抑制剂浓度为14mg/mL时，随着黄精水提物浓度的增加，酶抑制活性没有明显变大。

图3 黄精水提物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用

综上所述，分别选择12～16mg/mL、6～8mg/mL、5～7mg/mL的浓度范围进行茶多糖、铁皮石斛水提物、黄精水提物体外联合降糖的正交实验。

4.4 茶多糖、铁皮石斛水提物、黄精水提物体外协同降糖的正交实验

由表2、表3可知，黄精水提物、铁皮石斛水提物、茶多糖对酶抑制活性的影响分别是：黄精水提物>茶多糖>铁皮石斛水提物，根据K值分析的结果，体外抑制α-葡萄糖苷酶活性筛选反应体系的最佳配方为A1B2C2，即：茶多糖抑制浓度为6mg/mL、铁皮石斛水提物抑制浓度为8mg/mL、黄精水提物抑制浓度为14mg/mL。

表2 正交实验结果

表3 方差分析表

5 结论

本文先通过单因素实验对抑制酶活力的3个因素（茶多糖、铁皮石斛水提物、黄精水提物）进行了考察，然后又通过正交实验法对3个因素进行了综合考察，从正交实验结果分析看，各因素对酶活性的影响按大小排列依次为：黄精水提物>茶多糖>铁皮石斛水提物。通过对各因素的分析研究，我们确定了抑制酶活性的最佳配方，即：茶多糖抑制剂浓度为6mg/mL、铁皮石斛水提物抑制剂浓度为8mg/mL、黄精水提物抑制剂浓度为14mg/mL。

综上所述，茶多糖、铁皮石斛和黄精能够通过抑制α-葡萄糖苷酶活性，从而抑制糖类分解形成葡萄糖，同时也可以阻止葡萄糖在肠道内的吸收，最终达到降低血糖的目的。所以，三种物质可以作为复方颗粒剂的配方成分。在日常生活中，服用含有茶多糖、铁皮石斛、黄精的茶饮，理论上具有降低血糖的功效，但是具体降糖效果还有待进一步验证。

[1] 岳振峰,陈小霞,彭志英.α-葡萄糖苷酶研究现状及进展[J].食品与发酵工业, 2000,26 (3):63-67.

[2] 陆建美,闫鸿丽,王艳芳,等.滇黄精及其活性成分群对α-糖苷酶活性抑制作用研究[J].中国现代中药,2015,17(3):200-203.

[3] 全吉淑,尹学哲,及川和志.茶多糖降糖作用机制[J].中国公共卫生,2007,23(3):295-296.

[4] 廖格,张友源,宋希强,等.观赏石斛与药用石斛HPLC指纹图谱及生物活性的比较[J].热带生物学报,2015,6(4):420-425.

[5] 刘玉明,沈先荣,侯登勇,等. 老叶茶叶含片制备工艺研究[J]. 中国药师, 2015(5): 747-749.

[6] 张瑞堂,石晓峰,马趣环,等. 正交实验优选复方红景天口含片中黄精的水提工艺[J]. 时珍国医国药,2010(3):662-663.

福建省“2011协同创新中心”中国乌龙茶产业协同创新中心专项（闽教科〔2015〕75号）。通讯作者：杨江帆，E-mail：yjf3001@163.com。