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研究文章
黑木相思水醇提取物的抗糖尿病活性。链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠种子

苏尼尔·库马尔1.Manjusha Choudhary1*Priya Yadav1.Nitesh2.维卡斯·布德瓦尔3.

1.印度哈里亚纳库鲁克什特拉大学药物科学研究所,库鲁克什特拉-136119
2.R. P.机构教育信托集团,Bastara, Karnal-132001,印度哈里亚纳邦
3.Maharishi Dayanand大学药学系,印度哈里亚纳邦罗塔克124001

*通讯作者:Manjusha Choudhary, Kurukshetra大学药物科学研究所,Kurukshetra-136119,印度哈里亚纳邦,E-mail: manjushachoudhary@gmail.com


摘要

目标:本研究旨在研究相思种子水醇提取物(AMHE)的抗糖尿病活性。

方法:正常大鼠和链脲佐菌素(STZ)诱导的2型糖尿病大鼠分别以100、200、400 mg/kg剂量口服AMHE。口服葡萄糖耐量试验,以水中葡萄糖(2g /kg)诱导高血糖状态。采用空腹血糖水平、血清胆固醇、肌酐、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、尿素、总蛋白等生化指标和体重变化等物理指标评价降糖效果。

结果:该提取物被发现是安全的剂量高达2000毫克/公斤体重时,口服。在stz诱导的糖尿病大鼠糖耐量试验中,高剂量AMHE(400 mg/kg)在90分钟内观察到血药浓度显著下降。每天口服该提取物21天,显著(P<0.01)降低了STZ诱导的2型糖尿病大鼠的血糖水平。与正常动物相比,口服AMHE可显著改善糖尿病动物的生化参数水平,表明代谢功能受损。

结论:结果表明,水醇提取物黑木耳种子显示出显著的抗糖尿病活性。

关键字

那些活动;金合欢melanoxylon链脲佐菌素

介绍

糖尿病是一种以高血糖为特征的慢性代谢性疾病,是发病率和死亡率的主要原因。最近,据估计,全世界有超过1.5亿人患有糖尿病,到2025年可能会增加一倍。印度是当今世界糖尿病发病率最高的国家,被国际糖尿病联合会宣布为“世界糖尿病之都”[1]。

糖尿病患者临床上可分为胰岛素依赖型糖尿病(IDDM) -1型糖尿病,这是一种t细胞介导的自身免疫性疾病,在胰岛中有β细胞破坏,或非胰岛素依赖型糖尿病(NIDDM) -2型糖尿病,涉及肌肉和肝脏对胰岛素的抵抗胰腺β细胞功能异常。世界卫生组织(WHO)和美国糖尿病协会(ADA)分别根据β细胞抗体的存在和不存在,在自身免疫性1A和特发性1B中细分此病。遗传和环境因素影响1型或2型的风险。非裔美国人和西班牙人等少数民族的2型糖尿病发病率更高。显著的高血糖可导致大量微血管(肾病、神经病变和视网膜病变)和大血管(冠心病、脑疾病和周围疾病)并发症[2,3]。传统药用植物具有无副作用或副作用小的优点,被认为是研制新药的良好来源或先导物质。

金合欢是豆科含羞草亚科的乔木和灌木的一个属。金合欢树被认为是有价值的森林物种,可用于各种用途,包括家具、木工产品、木炭、木柴和胶提取[5]。金合欢melanoxylon绝壁。通常被称为澳大利亚红木,是一种灌木或长35-40米的大小乔木。幼植株的叶是双羽状复叶,但很快被狭椭圆形到披针形,通常弯曲的叶瓣和网状脉所取代。种子有光泽,黑色,长3-5毫米,宽椭圆体,扁球形。喀拉拉邦、曼尼普尔邦、梅加尔亚邦、泰米尔纳德邦、西孟加拉邦和锡金都有发现。槲皮素、蜜拉酸素[8]、白花青素[9]和蜜拉酸素[10]。据报道该植物具有抗蠕虫活性[11]和抗氧化活性[12]。植物种子凝集素对海虾具有较强的细胞毒作用,对蚊虫幼虫[13]具有杀虫活性。 Therefore; the present study is an attempt to investigate the anti-diabetic activity of hydroalcoholic extract of金合欢melanoxylon种子。

材料和方法
植物材料

2013年12月,从印度马哈拉施特拉邦浦那的Chhajed Garden采集黑木犀相思种子。该种子经库鲁克什特拉大学植物学系主任B.D.Vashitha博士认证,并保存在库鲁克什特拉大学植物学系植物标本室,以备将来参考(KUK/BOT/IPS-16).

提取物的制备

种子洗净,室温阴晒1个月。将干燥后的种子磨成粉,放入密闭容器中保存。在65-75°C温度下,以30:70的比例,用索氏提取法提取1kg粉末,直到虹吸管液体变为无色。剩余的溶剂在40-50°C的旋转蒸发器中减压去除,得到固体萃取物,然后称重以计算百分率。种子提取物得率为12.7%。干燥后的提取物在4-8°C的密闭容器中保存,以供进一步研究。

植物化学的初步筛选

使用蒸馏水中制备并过滤的所有样品的5%溶液对AMHE进行植物化学筛选。使用以下试剂和化学品对滤液进行植物化学筛选:使用dragendroff试剂的生物碱、使用Mg和HCl的类黄酮、使用Millon试剂的氨基酸、使用fe的单宁rric氯化物和皂甙能够产生稳定的泡沫。使用标准操作程序确定特征颜色变化[14]。

动物

健康Wister大鼠(150-200g)来自美国国家药物科学研究所(NIPER)的无病动物馆这些动物在库鲁克什特拉大学药物科学研究所动物室中驯化了7天。它们被关在聚丙烯笼中,处于标准环境条件下,即环境温度为22±2℃,相对湿度为45-55%,光/暗周期为12/12小时。允许大鼠进入教育署随意服用标准实验室饲料和水。该研究由机构动物伦理委员会批准(注册号562/GO/02/a/CPCSEA)。

急性毒性研究

毒性研究按照国际公认的经济合作与发展组织(OECD)-423指南进行。德赢vwin首页网址每剂量雄性Wistar大鼠3只。选取50、500、1000、2000、5000 mg/kg/体重的[15]剂量水平。该提取物被用于禁食的大鼠。单独观察动物的急性毒性迹象,如行为改变、运动、抽搐和72小时的死亡率。

口服葡萄糖耐量试验

观察AMHE对葡萄糖负荷动物的影响。过夜禁食的老鼠被分成六组,每组5只。第一组为正常对照组。第二组给予葡萄糖溶液(2g / kg)。ⅲ、IV、V组分别口服葡萄糖(2 g/kg), AMHE剂量分别为100、200、400 mg/kg b.w。VI组给予葡萄糖(2 g/kg)和药物格列本脲;在给糖后0、30、60和90分钟采集血液样本,分析血糖水平。

链脲佐菌素诱导的糖尿病

用0.1 M新鲜冷柠檬酸缓冲液(pH 4.5)溶链脲佐菌素(STZ) 60 mg/kg单次腹腔注射诱发糖尿病。第3天,从动物的逆行眶丛取血,用自动血糖分析仪测定血糖水平。选择高血糖(即血糖在185 - 460 mg/dl)的动物进行[17]实验。

实验过程:这些动物被禁食了一夜,并被分为六组,每组7只动物。第一组负责车辆控制。II组糖尿病大鼠仅给予STZ (60 mg/ kg);第三组、第四组和第五组分别给予AMHE 100、200和400 mg/kg b.w的剂量。VI组给予格列本脲(10 mg/kg);观察各组提取物的作用,治疗21 d,于0、5、5日经眶后丛取血th, 10th,15th和21口服给药后第二天。

生化参数

血液样本在3000 rpm下离心30分钟。分离血清并在-20°C的温度下储存。使用各种试剂盒方法分析血清样本的血清胆固醇、血清甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白、总蛋白、尿素肌酐、AST和ALT。

组织病理学研究

第21天,处死动物,切除动物胰腺,用生理盐水冲洗后保存在10%福尔马林溶液中。在Kurukshetra Mittal Path实验室分析组织病理学参数。

统计分析

获得的数据表示为平均值±标准差。采用单因素方差分析(ANOVA)和Dunnet多重比较试验计算统计显著性,并与糖尿病对照组进行比较,每组使用6只动物。P<0.01被认为具有统计学意义。

结果
植物化学的初步筛选

初步植物化学筛选结果显示,植物中存在碳水化合物、糖苷、黄酮类化合物、生物碱和甾体类化合物,见表1。

表1:AMHE植物化学初步筛选

急性毒性研究

在接受AMHE治疗的动物中,观察期间没有看到明显的行为变化,在试验剂量下,直到72小时内没有观察到死亡。

正常大鼠口服糖耐量试验

在口服葡萄糖耐量试验中,在药物治疗前后不同时间间隔估计血糖水平(表2)。在溶媒对照组中,发现血糖在最初30分钟内从74±1.14增加到128.4±1.1。在葡萄糖负荷60分钟后,血糖水平增加到130±1.70,然后在90分钟时观察到从130±1.70轻微下降到120.5±1.00。在AMHE治疗的动物中,只有少量升高在剂量为100和400 mg/kg时,可观察到血糖持续升高,但在剂量为200 mg/kg时,可记录到血糖持续升高。在剂量为400 mg/kg时,AMHE在90分钟时可观察到最大糖耐量。在服用格列本脲(10 mg/kg)的大鼠中,可观察到血糖水平持续显著下降葡萄糖给药后30、60和90分钟。

表2:AMHE对正常大鼠OGTT血糖水平的影响
数值为平均值±SEM,n=使用的动物数量;
**P<0.01 vs车辆控制(单因素方差分析,Dunnett’s,多重比较检验)

链脲佐菌素诱导糖尿病大鼠

STZ可导致大鼠血糖水平升高。在STZ诱导的糖尿病大鼠中,空腹血糖水平从298 mg/dl增加到312 mg/dl。与糖尿病对照组相比,口服100 mg/kg AMHE组血糖水平由302.12±3.23降至225.34±1.41 (P<0.01)。每日服用AMHE可导致大鼠血糖水平的剂量依赖性下降(表3)。所有剂量的AMHE均显著(P<0.01)降低血糖水平,但400 mg/kg剂量的效果更好。在标准药物治疗组中,在整个研究过程中发现血糖下降。

表3:AMHE对STZ诱导的糖尿病大鼠血糖的影响
数值为平均值±SEM,n=使用的动物数量;
**与糖尿病对照组比较P< 0.01(单因素方差分析+ Dunnett’s,多重比较检验)

物理参数

表4显示了AMHE和格列本脲对STZ诱导的糖尿病大鼠体重的影响。在研究期间,糖尿病大鼠的体重不断下降。在21天的研究中,溶媒对照组的体重从217增加到227。然而,在糖尿病对照组中,发现体重从228克下降到212克。AMHE treatment逆转了体重的下降,并显示体重持续增加。

表4:AMHE对STZ诱导糖尿病大鼠体重的影响
数值为平均值±SEM,n=使用的动物数量;
**与糖尿病对照组比较P< 0.01(单因素方差分析+ Dunnett’s,多重比较检验)

生化参数

stz诱导的糖尿病患者血清胆固醇、LDL和TG水平升高。剂量为100、200、400 mg/kg的AMHE显示出与剂量相关的血清胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇浓度降低(表5)。在糖尿病大鼠中,HDL胆固醇和总蛋白均降低。在所有剂量下,高密度脂蛋白胆固醇均显著(P<0.01)升高,而总蛋白仅在100和400 mg/kg提取物组显著(P<0.01)升高(表6)。

表5:AMHE对STZ诱导糖尿病大鼠血脂的影响
数值为平均值±SEM,n=使用的动物数量;
**与糖尿病对照组比较P< 0.01(单因素方差分析,Dunnett’s,多重比较检验)。

表6:AMHE对肾功能的影响
数值为平均值±SEM,n=使用的动物数量;
**与糖尿病对照组比较P< 0.01(单因素方差分析+ Dunnett’s,多重比较检验)

讨论

糖尿病是影响世界大部分人口的主要健康问题。流行病学研究和临床试验强烈支持高血糖是糖尿病并发症的主要原因这一观点。因此,有效的血糖控制可以降低发生微血管并发症的风险,更可能降低发生大血管并发症的风险[18]。

血糖过高会引起胰岛素分泌。这种分泌的胰岛素会刺激外周葡萄糖的消耗,并通过不同的机制控制葡萄糖的产生。本研究中使用的标准药物格列本脲对糖耐量的影响被认为是由于胰腺β细胞活性增强而分泌大量胰岛素所致。因此,植物抗高血糖活性背后的机制涉及一种胰岛素效应,可能是通过外周消耗葡萄糖或增强细胞对葡萄糖的敏感性,从而增加胰岛素释放[20]。

在STZ诱导的糖尿病大鼠中评估AMHE的降血糖活性。STZ是一种天然存在的亚硝基脲产品链霉菌属achromogenes广泛用于在实验动物中诱导糖尿病[21]。它通过选择性损伤胰岛β细胞发挥作用。这种对β细胞的损伤导致储存的胰岛素释放,从而抑制胰岛素合成,导致持续性糖尿病状态[22]。在整个研究期间,给STZ诱导的糖尿病大鼠服用AMHE后,血糖水平显著且持续下降,表明其具有抗糖尿病活性。

在STZ诱导的糖尿病大鼠中观察到体重下降。这可能是由于无法利用碳水化合物作为能量来源,导致蛋白质消耗[23]。AMHE治疗组增强了糖代谢,从而改善了STZ糖尿病大鼠的体重。

STZ诱导的糖尿病高血糖产生血浆尿素和肌酐水平升高,这被认为是肾功能障碍的重要标志。而对stz诱导的糖尿病大鼠进行AMHE治疗后,尿素和肌酐水平显著降低,进一步表明该植物在糖尿病相关并发症中的应用。

高脂血症是公认的糖尿病并发症,表现为磷脂、组织胆固醇和游离脂肪酸水平升高。血脂异常的高浓度被认为是脂质体激素对脂肪库不受抑制的结果,主要是由于胰岛素的作用。在正常条件下,胰岛素激活的脂蛋白脂肪酶水解甘油三酯。然而,在糖尿病状态下,由于胰岛素缺乏,脂蛋白脂肪酶没有被激活,导致高甘油三酯血症[25]。在本研究中,stz诱导的糖尿病大鼠经AMHE处理后,血清胆固醇、甘油三酯和LDL水平显著降低。

几位作者报道了糖尿病患者AST和ALT活性的增加。此外,AST(肝损伤的非特异性标记物)和ALT(肝损伤的特异性标记物)用于评估STZ诱导的糖尿病大鼠的肝损伤程度。这些酶活性的增加可能是由于这些酶从组织中泄漏并迁移到循环中[26]。用STZ治疗的动物出现肝损伤,这从酶活性的增加可以明显看出。AMHE对糖尿病大鼠的治疗能够提高这些酶的水平,也证明了其保肝作用。

结论

AMHE在STZ诱导的糖尿病小鼠中表现出显著的降血糖活性。该提取物对糖尿病患者血清和机体各项指标均有改善作用,对胰腺β细胞的再生也有一定的作用。通过本实验,我们总结了水乙醇提取物的抗糖尿病活性金合欢melanoxylon.然而,对该植物的活性成分进行分离并阐明其作用机理还需要进一步的研究。

利益冲突

我们声明我们没有利益冲突。

确认

作者感谢KUK制药科学研究所为研究工作提供了必要的设施。

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条信息

物品类型:研究文章

引用:(1)黑木兰金合欢水乙醇提取物的抗糖尿病活性。链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠种子。文献2(3):doi http://dx.doi.org/10.16966/2380- 5544.120

版权:©2016 Kumar S等人。这是一篇根据知识共享署名许可证条款发行的开放获取文章,允许在任何媒体中不受限制地使用、发行和复制,前提是原始作者和来源均已获得授权。

出版的历史:

  • 收到日期:2015年12月25日

  • 接受日期:2016年3月21日

  • 出版日期:2016年3月25日