蔡羽，植飛,2，陳運(yùn)中*，劉思敏，顏春潮，萬未希，佘雅茹，曾珉

（1.湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院，湖北省中藥保健食品工程技術(shù)研究中心，湖北武漢 430065）

（2.武漢輕工大學(xué)生物與制藥工程學(xué)院，湖北武漢 430023）

2型糖尿?。═ype 2 diabetes，T2DM）是一種代謝綜合癥，目前T2DM患者大約占糖尿病患者總?cè)藬?shù)的90%[1]，且比例不斷上升。因此，找到治療T2DM患者的特效藥刻不容緩。

目前治療T2DM的藥物主要有磺酰脲類、二肽基肽酶Ⅳ抑制劑、內(nèi)酯類、α-葡萄糖苷酶抑制劑、噻唑烷二酮類、雙胍類、胰高血糖素樣肽-1、受體激動(dòng)劑和鈉-葡萄糖協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白2抑制劑等。但這些藥物的靶點(diǎn)和通路比較單一，長期使用會(huì)產(chǎn)生不良反應(yīng)。例如，長期服用噻唑烷二酮類藥物會(huì)導(dǎo)致骨折、膀胱癌，尤其是對(duì)于心血管的損害比較嚴(yán)重[2]，故有些國家禁止使用此類藥物。而常用于治療胰島素抵抗的雙胍類藥物會(huì)導(dǎo)致胃腸道反應(yīng)，同時(shí)不耐受雙胍類藥物的患者不宜使用胰島素敏化劑治療。因此，有必要開發(fā)出來自于天然且能夠維持等效、副作用較小的抗糖尿病藥物[3]。

從天然植物中提取的功能性多糖易于獲得，價(jià)格合理，作為臨床階段藥物對(duì)預(yù)防并發(fā)癥也有不可替代的優(yōu)勢(shì)。近年來，天然植物功能性多糖的提取，以及篩選出治療糖尿病的有效多糖技術(shù)受到越來越廣泛的關(guān)注[4]。山藥作為中國的一種傳統(tǒng)藥食同源植物[5]，塊莖常用于治療食欲不振、慢性腹瀉、哮喘、干咳、尿頻、尿失禁和糖尿病[6]。由于山藥品種繁多，生長條件不同，其結(jié)構(gòu)和生物活性存在較大差異。大量研究表明，山藥多糖是山藥增強(qiáng)免疫力、降血糖的主要活性成分，并具有藥理作用[7-11]。到目前為止，中國藥典所記載的山藥多糖的降血糖活性多是來自于鐵棍山藥，對(duì)于其他來源山藥的降血糖活性報(bào)道較少，關(guān)于不同品種山藥的降血糖活性比較研究報(bào)道更少，而河南省焦作市溫縣的“鐵棍山藥”及湖北省武穴市的“佛手山藥”均為國家地理標(biāo)志物，且兩種山藥的功能成分含量十分相近[12,13]，因此，可合理地推測(cè)，佛手山藥多糖的降血糖活性或與鐵棍山藥相近。本實(shí)驗(yàn)通過兩種山藥粗多糖在體外對(duì)自由基的清除作用和對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制作用，以及在體內(nèi)對(duì)大鼠血糖、血脂和抗氧化活性的影響，來比較兩者的抗糖尿病作用機(jī)制，為治療T2DM提供更多的候選藥物。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

50只2月齡無特定病原體（Specific pathogen Free，SPF）級(jí)雄性SD大鼠，體質(zhì)量190 g，購于湖北省疾病預(yù)防與控制中心，實(shí)驗(yàn)單位使用許可證號(hào)為SYXK（鄂）2012-0068，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)為SCXK（鄂）2015-0018。在治療期結(jié)束時(shí)，用二氧化碳使大鼠安樂死。實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)湖北中醫(yī)藥大學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

鐵棍山藥粗多糖及佛手山藥粗多糖均由實(shí)驗(yàn)室自制，鐵棍山藥和佛手山藥分別收集于河南省焦作溫縣和湖北省武穴市，由湖北中醫(yī)藥大學(xué)藥學(xué)院胡志剛老師鑒定，鑒定結(jié)果鐵棍山藥與佛手山藥皆為薯蕷科植物薯蕷Dioscorea opposita的根莖；單糖標(biāo)準(zhǔn)品（鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖），中國食品藥品檢定研究院；鏈脲佐菌素（Streptozotocin，STZ），美國Sigma公司；檸檬酸，天津永大化學(xué)試劑有限公司；檸檬酸三鈉，中南化工試劑有限公司；鹽酸二甲雙胍，深圳海王藥業(yè)有限公司；生理鹽水，河南科倫藥業(yè)有限公司；肝素鈉、牛血清白蛋白（Bovine Serum Albumin，BSA）均購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；胰島素酶聯(lián)免疫試劑盒，武漢基因美科技有限公司；甘油三酯（Triglyceride，TG）試劑盒、總膽固醇（Total cholesterol，TC）試劑盒、高密度脂蛋白膽固醇（High-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）試劑盒、低密度脂蛋白膽固醇（Low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）試劑盒、超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）試劑盒、過氧化氫酶（Catalase，CAT）試劑盒、谷胱甘肽過氧化物酶（Glutathione peroxidase，GSH-Px）試劑盒、肝糖原測(cè)定試劑盒均購自南京建成生物工程研究所；純水由Milli-Q超純水一體化機(jī)制得。

1.2 儀器與設(shè)備

AL104電子天平，梅特勒-托利多上海有限公司；CR21G II冷凍高速離心機(jī)，日本HITACHI公司；UV-3200紫外可見分光光度計(jì)，上海美普達(dá)儀器有限公司；Nicoletis10傅里葉紅外光譜儀，賽默飛世爾科技（中國）有限公司；XW-80A渦旋混合儀，江蘇海門其林貝爾儀器有限公司；GZX-9146MBE電熱鼓風(fēng)干燥箱，上海博訊實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠；HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋，國華電器有限公司；其余儀器為實(shí)驗(yàn)室常規(guī)儀器。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 山藥粗多糖的制備

將鐵棍山藥和佛手山藥清洗、去皮并在121 ℃下蒸30 min滅酶。在60 ℃下干燥并研磨，將山藥干粉各1.80 kg在60 ℃下用80%乙醇提取3次，每次1 h。然后在60 ℃下用蒸餾水將殘留物萃取3次，每次3 h。將水提取物減壓濃縮至1800 mL，與95%乙醇（1:4，V/V）混合24 h，以沉淀多糖化合物。收集沉淀，依次用乙醇、丙酮洗滌，在60 ℃下真空干燥，得到多糖的粗樣品：鐵棍山藥粗多糖的質(zhì)量為108 g，佛手山藥粗多糖的質(zhì)量為82 g。

1.3.2 山藥粗多糖的分離純化

將以熱水萃取法（60 ℃）制得的粗多糖4 mg溶解在2 mL的2 mol/L三氟乙酸于密封試管，在110 ℃條件下水解6 h，完成后蒸發(fā)多余的酸，再加入2 mL甲醇干燥，重復(fù)三次，去除三氯乙酸。取水解物200 μL與50 μL的2 mol/L氫氧化鈉混合，再加入50 μL 0.5 mol/L的1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮（PMP）甲醇溶液，充分混合后于70 ℃水浴中浸泡30 min。冷卻后以50 μL的0.3 mol/L鹽酸中和，用水稀釋至1 mL。然后加入1 mL氯仿。經(jīng)過強(qiáng)烈的搖動(dòng)和分層，將有機(jī)相分離去除[4]。

上述操作重復(fù)三次后，將最終得到的溶液注入HPLC進(jìn)行分析。使用Silgreen ODS C18（250×4.6 mm，5 μm），30 ℃，流動(dòng)相為20 mm醋酸銨-乙腈（78:22，V/V），流速為1.0 mL/min[14]。

將含有七種單糖（鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖）的標(biāo)準(zhǔn)溶液同樣進(jìn)行上述處理。得到結(jié)果對(duì)比后分析山藥多糖的單糖組成。

1.3.3 山藥粗多糖中總碳水化合物和蛋白質(zhì)含量的測(cè)定

以葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，選用苯酚-濃硫酸法估算總糖含量[15]。在室溫下將1 mL樣品溶液、50 μL 80%苯酚和5 mL濃硫酸充分混勻，5 min后，于波長490 nm處測(cè)量吸光度，然后根據(jù)葡萄糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。以BSA為標(biāo)準(zhǔn)品，利用Bradford方法估算蛋白質(zhì)的含量[16]。

1.3.4 山藥粗多糖體外抗氧化活性的比較研究

1.3.4.1 清除DPPH自由基的能力

用Gao等[17]的研究方法，對(duì)山藥粗多糖清除DPPH自由基的效果進(jìn)行評(píng)估。將粗多糖樣品用蒸餾水溶解，配制成50 mg/mL的樣品溶液，然后分別精密吸取0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL樣品溶液于試管中，用蒸餾水補(bǔ)足至1 mL，加入1 mL新制備的0.10 mmol/L DPPH，震蕩搖勻，室溫下孵育30 min，在波長517 nm處測(cè)量吸光度，0.25 mg/mL的抗壞血酸（Vc）用做陽性對(duì)照藥。

式中：

A0——無樣品溶液時(shí)的吸光度；

A1——樣品的吸光度。

1.3.4.2 清除PTIO自由基的能力

先將山藥粗多糖樣品用蒸餾水溶解，配制成50 mg/mL的樣品溶液，然后精密吸取0.00、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00 mL樣品溶液，用蒸餾水補(bǔ)足至1 mL，加入1 mL新制備的0.05 mg/mL PTIO，充分混勻，并在37 ℃下孵育2 h，隨后在波長557 nm處測(cè)量吸光度，0.25 mg/mL的Vc用做陽性對(duì)照藥。

式中：

A0——無樣品溶液時(shí)的吸光度；A1——樣品的吸光度。

1.3.5 山藥粗多糖抑制α-葡萄糖苷酶的活性比較研究

使用李鵬程[18]等的方法，對(duì)山藥粗多糖抑制α-葡萄糖苷酶的活性進(jìn)行測(cè)定。將40 μL 0.10 mol/L的磷酸鹽緩沖液（pH 6.8）、30 μL 1 u/mL的α-葡萄糖苷酶溶液（pH 6.8）與30 μL 10 mmol/L的麥芽糖溶液（pH 6.8）混勻，然后精密吸取40 μL 0.00、0.60、1.30、2.50、5.00、10.00 mg/mL的樣品溶液分別加入其中，并在37 ℃下孵育30 min，隨后在沸水浴中孵育5 min終止反應(yīng)，冷卻至室溫，于5000 r/min離心2 min，取10 μL上清液用試劑盒測(cè)定葡萄糖含量，在波長505 nm處測(cè)量吸光度，阿卡波糖用做陽性對(duì)照藥。抑制α-葡萄糖苷酶的活性計(jì)算公式如下：

式中：

A0——無樣品溶液時(shí)的吸光度；

A1——樣品的吸光度。

1.3.6 糖尿病大鼠模型體內(nèi)降血糖、血脂及抗氧化活性的測(cè)定

1.3.6.1 造模方法

大鼠飼養(yǎng)于湖北中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心SPF級(jí)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物房，室溫22±2 ℃，光/暗周期為12 h。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行前，所有大鼠均適應(yīng)性飼養(yǎng)7 d，實(shí)驗(yàn)期間均自由進(jìn)食、飲水。將大鼠隨機(jī)分為正常對(duì)照組和實(shí)驗(yàn)組，正常對(duì)照組給予普通飼料，實(shí)驗(yàn)組給予高脂飼料（68%的基礎(chǔ)飼料，15%的糖，10%的成熟豬油，5%的蛋黃粉，1%的膽固醇和1%的膽酸鈉）。將大鼠飼喂28 d后，后續(xù)12 h禁食（不禁水），實(shí)驗(yàn)組大鼠腹腔注射1% STZ溶液40 mg/kg，正常對(duì)照組腹腔注射等劑量檸檬酸-檸檬酸鈉緩沖液。注射后使大鼠饑餓3 h，然后給予3%葡萄糖溶液以防止低血糖。3 d后，將大鼠禁食（不禁水）12 h，測(cè)量空腹血糖濃度、空腹胰島素（Fasting serum lisulin，F(xiàn)INS）活力。計(jì)算胰島素敏感指數(shù)（Insulin sensitivity index，ISI）的公式為：

FBG超過11.10 mmol/L且ISI顯著降低并保持穩(wěn)定水平兩周的大鼠被認(rèn)為是成功模型，然后納入本實(shí)驗(yàn)。

1.3.6.2 分組與給藥

將造模成功的大鼠隨機(jī)分為模型組、二甲雙胍組、鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組，另取空白鼠設(shè)為正常組，每組均為8只。二甲雙胍組用藥劑量為150 mg/(kg·d)，鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組用藥劑量為400 mg/(kg·d)，給藥體積均為1 mL/100 g，正常組和模型組給予等體積的0.90%生理鹽水，連續(xù)灌胃6周。

1.3.6.3 體重和空腹血糖的測(cè)定

每兩周記錄體重并測(cè)定血糖濃度。

1.3.6.4 口服葡萄糖耐量試驗(yàn)（Oral glucose tolerance test，OGTT）

給藥第35 d，進(jìn)行口服葡萄糖耐量試驗(yàn)。大鼠經(jīng)12 h禁食后，將1 g/kg b.w.葡萄糖灌胃后，分別在0、30、60、90 min用血糖儀測(cè)定尾靜脈血糖含量。

1.3.6.5 檢測(cè)樣品的制備

治療結(jié)束后，大鼠眼球取血，于4000 r/min、4 ℃離心10 min得到血清，分裝后于-20 ℃冷凍備存。

1.3.6.6 肝糖原含量的測(cè)定

按肝糖原測(cè)定試劑盒方法檢測(cè)。

1.3.6.7 TG、TC、HDL-C和LDL-C的含量測(cè)定

按相應(yīng)試劑盒方法檢測(cè)。

1.3.6.8 SOD、CAT和GSH-Px的活性測(cè)定按相應(yīng)試劑盒方法檢測(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選用IBM SPSS Statistics 19統(tǒng)計(jì)軟件。計(jì)量資料用均量±標(biāo)準(zhǔn)差（ˉx±s）表示。為了進(jìn)行多次比較，使用了單向方差分析，并進(jìn)行了Tukey檢驗(yàn)；為了比較兩組之間的差異，使用了t檢驗(yàn)。當(dāng)p＜0.05時(shí)，數(shù)值被認(rèn)為具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（p＜0.05，差異顯著；p＜0.01，差異極顯著）。

2 結(jié)果與討論

2.1 鐵棍山藥和佛手山藥粗多糖的多糖與蛋白質(zhì)含量

如表1所示，鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖的主要成分是多糖，多糖含量分別為61.34%、40.95%，可溶性蛋白含量分別為4.62%、14.55%。鐵棍山藥粗多糖中的多糖含量高于佛手山藥粗多糖（p＜0.01），而總蛋白含量低于佛手山藥粗多糖（p＜0.01）。佛手山藥與鐵棍山藥粗多糖中多糖含量較低的原因可能為提取方法尚未完善所致，而多糖確為山藥的主要活性成分[4]。佛手山藥與鐵棍山藥的可溶性蛋白含量差異可能是由于品種不同所致。

表1 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖的多糖與蛋白質(zhì)含量測(cè)定Table 1 Determination of polysaccharides and protein contents of crude polysaccharides of iron stick yam and bergamot yam

2.2 鐵棍山藥和佛手山藥粗多糖中單糖的組成

如表2所示，鐵棍山藥和佛手山藥粗多糖中單糖的主要組成為葡萄糖，含量分別為73.88 mol%、60.79 mol%。其中佛手山藥多糖中葡萄糖、半乳糖及半乳糖醛酸的含量顯著低于鐵棍山藥多糖（p＜0.05），鼠李糖、木糖、阿拉伯糖及葡萄糖醛酸的含量顯著高于鐵棍山藥多糖（p＜0.05）。有研究提示，阿拉伯糖的長期干預(yù)可以有效緩解T2DM大鼠的葡萄糖耐量受損[19]，木糖通過再生受損的胰腺和肝臟組織和調(diào)節(jié)糖異生過程，有效調(diào)節(jié)血糖水平，從而在體內(nèi)發(fā)揮抗糖尿病作用[20]。

表2 鐵棍山藥和佛手山藥粗多糖中單糖的組成(mol%，n=3)Table 2 Composition of monosaccharides in crude polysaccharides of iron stick yam and bergamot yam (mol%, n=3)

2.3 山藥粗多糖的體外抗氧化活性

研究認(rèn)為，2型糖尿病與機(jī)體的氧化應(yīng)激密切相關(guān)。細(xì)胞內(nèi)的自由基可分為兩類：活性氧（ROS）和活性氮（RNS）。ROS主要包括羥基自由基（HO·）、過氧化物自由基（O2-·）和脂質(zhì)過氧化物自由基（LOO-·），RNS主要包括一氧化氮（NO·）。這些ROS和RNS在體內(nèi)積累過多會(huì)引起氧化應(yīng)激和各種病理變化[21]。當(dāng)氧化應(yīng)激發(fā)生后，胰島β細(xì)胞容易發(fā)生損傷及凋亡，原因是胰島β細(xì)胞中超氧化物歧化酶與抗氧化物的含量相對(duì)較低，且對(duì)RNS和ROS具有高敏感性。并且，氧化應(yīng)激與糖尿病微血管病變及大血管病變均緊密相關(guān)。綜上，2型糖尿病的發(fā)病與氧化應(yīng)激密切相關(guān)，在糖尿病的早期、進(jìn)程及并發(fā)癥的發(fā)生中，氧化應(yīng)激都為重要原因之一[22,23]。RNS和ROS都不穩(wěn)定，并且難以直接評(píng)估。由于DPPH自由基的單電子位于N原子上，說明它是RNS而不是ROS。因此，DPPH只能用于評(píng)估RNS清除級(jí)別，而不能用于評(píng)估ROS清除級(jí)別。在本實(shí)驗(yàn)中，將DPPH與PTIO自由基清除法結(jié)合使用來全面地評(píng)估山藥粗多糖的抗氧化活性。

表3說明了山藥粗多糖對(duì)DPPH和PTIO自由基的清除作用。兩種粗多糖的清除能力與Vc的清除能力顯著不同（p＜0.01），且兩者對(duì)于DPPH自由基的清除作用均強(qiáng)于PTIO自由基（p＜0.01）。鐵棍山藥粗多糖對(duì)DPPH自由基的清除作用弱于佛手山藥粗多糖（p＜0.01），而對(duì)PTIO自由基的清除作用則強(qiáng)于佛手山藥粗多糖（p＜0.01）。

表3 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)DPPH和PTIO自由基的清除作用Table 3 Scavenging effects of crude polysaccharides of iron stick yam and bergamot yam on DPPH and PTIO free radicals

2.4 山藥粗多糖抑制α-葡萄糖苷酶的活性

α-葡萄糖苷酶存在于人的腸道中，可催化含有α-糖苷鍵的底物產(chǎn)生葡萄糖，從而促進(jìn)碳水化合物的吸收和利用[24]。α-葡萄糖苷酶的抑制劑可與α-葡萄糖苷酶結(jié)合，降低其活性，延遲或抑制消化道中葡萄糖的吸收，從而控制餐后血糖濃度[25]。

鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖在體外對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制作用如圖1所示。阿卡波糖和兩種山藥粗多糖對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制作用存在顯著差異（p＜0.01），鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖的抑制率分別為18.85%和15.73%。兩種多糖在0.60～10.00 mg/mL的范圍內(nèi)無顯著差異（p＞0.05）。

2.5 山藥粗多糖的體內(nèi)抗糖尿病作用

2.5.1 糖尿病大鼠模型的建立

正常對(duì)照組大鼠強(qiáng)壯、皮毛有光澤、精神狀態(tài)很好、反應(yīng)迅速；而實(shí)驗(yàn)組大鼠與正常對(duì)照組相比：瘦弱、皮膚暗沉、氣味加重、有“三多”（多飲、多食、多尿）等典型的糖尿病癥狀。在腹腔注射STZ 3 d后，正常對(duì)照組大鼠體重增加，但實(shí)驗(yàn)組大鼠體重?zé)o明顯變化。如表3所示，與正常對(duì)照組相比，實(shí)驗(yàn)組大鼠的FBG、FINS顯著增加，而ISI顯著降低，由此說明成功建立了T2DM大鼠模型。

表4 建立T2DM模型后大鼠的FBG、FINS與ISI測(cè)定Table 4 Determination of FBG, FINS and ISI contents after establishing the T2DM model

2.5.2 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)T2DM大鼠體重的影響

如圖2所示，給藥結(jié)束時(shí)，與正常組相比，模型組、二甲雙胍組、鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組的體重顯著降低（p＜0.01），且這4組的體重差異不顯著（p＞0.05）。

2.5.3 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)T2DM大鼠空腹血糖的影響

如表5所示，給藥前，與正常組相比，模型組、二甲雙胍組、鐵棍山藥粗多糖組及佛手山藥粗多糖組的空腹血糖值均極顯著上升（p＜0.01）。給藥結(jié)束后，二甲雙胍組、鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組空腹血糖較模型組分別下降49.59%、24.38%和25.62%，有顯著差異（p＜0.01，p＜0.05），且二組間無顯著差異（p＞0.05）；與二甲雙胍組相比，鐵棍山藥粗多糖組及佛手山藥粗多糖組無顯著差異（p＞0.05）。以上結(jié)果表明，鐵棍山藥粗多糖與佛手山藥粗多糖均能降低T2DM大鼠空腹血糖值，且效果相近。Li等人[26]的研究證明，山藥多糖的降血糖作用與1→3糖苷鍵有關(guān)，同時(shí)最終消化產(chǎn)物形成短鏈寡糖，有利于有益腸道細(xì)菌的生長。

表5 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖T2DM大鼠空腹血糖的影響（mmol/L）Table 5 Effects of Tiegun DOTPs and Foshou DOTPs on the FBG of diabetic rats (mmol/L)

2.5.4 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)糖尿病大鼠口服糖耐量的影響

如表6所示，與正常組大鼠相比，模型組、二甲雙胍組、鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組大鼠的血糖值在0、30、60、90 min均極顯著增加（p＜0.01），表明糖尿病大鼠出現(xiàn)明顯的葡萄糖耐量受損。與模型組大鼠相比，二甲雙胍組、鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組大鼠的血糖值于30 min分別下降10.6%、17.5%和14.2%，有顯著差異（p＜0.05）；在60、90 min均極顯著降低（p＜0.01）；二甲雙胍組、鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組的血糖值無明顯差異（p＞0.05）。以上結(jié)果提示，兩種山藥粗多糖均具有改善T2DM大鼠糖耐量受損的作用，且效果與二甲雙胍接近。

表6 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)糖尿病大鼠口服糖耐量的影響（mmol/L）Table 6 Effects of Tiegun DOTPs and Foshou DOTPs on the OGTT of T2DM rats (mmol/L)

2.5.5 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)T2DM大鼠肝糖原含量的影響

如表7所示，給藥結(jié)束后，鐵棍山藥粗多糖組與二甲雙胍組的肝糖原含量較模型組分別上升21.83%、14.85%，具有顯著差異（p＜0.05）；佛手山藥多糖組肝糖原含量較正常組下降10.06%，具有顯著差異（p＜0.05），同時(shí)較模型組上升3.71%，無顯著差異（p＞0.05）。可認(rèn)為鐵棍山藥粗多糖降低T2DM大鼠肝糖原分解的能力強(qiáng)于佛手山藥粗多糖，而與二甲雙胍接近。

表7 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)T2DM大鼠肝糖原含量的影響Table 7 Effects of Tiegun DOTPs and Foshou DOTPs on the hepatic glycogen contents in T2DM rats

2.5.6 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)T2DM大鼠TG、TC、LDL-C和HDL-C的影響

糖尿病患者常伴有脂質(zhì)代謝異常的癥狀，與胰島素失調(diào)有關(guān)，稱為“高脂血癥”。糖尿病合并高脂血癥導(dǎo)致出現(xiàn)并發(fā)癥的幾率增加，例如中風(fēng)、冠心病和肢體壞死，這些是糖尿病患者致殘甚至死亡的主要原因。目前，改善血脂異常是治療糖尿病和評(píng)價(jià)療效的一種方法[27,28]。

如圖3所示，模型組大鼠相對(duì)于正常組，TG、TC和LDL-C的含量均升高，HDL-C的含量降低（p＜0.01），表明模型組大鼠血脂異常。治療6周后，與模型組相比，鐵棍山藥粗多糖組的TG、TC和LDL-C分別降低了6.31%、28.44%、44.68%，佛手山藥粗多糖組的TG、TC和LDL-C分別降低了28.52%、22.79%、44.73%。鐵棍山藥粗多糖組和佛手山藥粗多糖組的TG有顯著性差異（p＜0.05），而TC和LDL-C沒有顯著性差異（p＞0.05）。Cheng等[29]的研究證明，山藥多糖能夠通過降低LDL-C及TC的水平減少炎癥蛋白產(chǎn)物，提高胰島素敏感性來改善肥胖誘導(dǎo)的胰島素抵抗。

2.5.7 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)T2DM大鼠氧化應(yīng)激的影響

多項(xiàng)研究表明，組織抗氧化劑與糖尿病的病因密切相關(guān)[30,31]。氧化應(yīng)激和抗氧化防御系統(tǒng)之間的不平衡會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞和組織損傷，并加速糖尿病并發(fā)癥的發(fā)生[32-35]。因而氧化應(yīng)激是各種干預(yù)和治療協(xié)同作用的重點(diǎn)，抗氧化劑對(duì)糖尿病及其并發(fā)癥的治療有很大作用[36]。

如表8所示，模型組大鼠較正常組大鼠，SOD、CAT和GSH-Px活力均顯著降低（p＜0.01），表明T2DM大鼠的氧化應(yīng)激反應(yīng)表現(xiàn)異常。灌胃6周后，與模型組相比，鐵棍山藥粗多糖組大鼠的CAT活力增加了363.36%、且GSH-Px活力增加了43.67%（p＜0.01），而佛手山藥粗多糖組大鼠的SOD和CAT水平分別增加了7.22%和69.76%（p＜0.05）。

表8 鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖對(duì)T2DM大鼠SOD、CAT及GSH-Px活力的影響Table 8 Effects of crude polysaccharides of iron stick yam and bergamot yam on the activities of SOD, CAT and GSH-Px in T2DM rats

3 結(jié)論

本研究表明，盡管兩種山藥粗多糖均可在一定程度上改善二型糖尿病，但二者發(fā)揮作用的具體機(jī)制有所不同。主要差別在于鐵棍山藥粗多糖在清除PTIO自由基（EC50=7869.17 μg/mL）、減少肝糖原分解（21.83%）、增強(qiáng)CAT（363.36%）和GSH-Px（43.67%）的活性方面更有優(yōu)勢(shì)，而佛手山藥粗多糖則在清除DPPH自由基（EC50=16.19 μg/mL）、降低TG的含量（28.52%）、增強(qiáng)SOD（7.22%）與CAT（69.76%）的活性方面發(fā)揮更大作用。由于鐵棍山藥粗多糖和佛手山藥粗多糖潛在的抗糖尿病特性以及在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中沒有表現(xiàn)出明顯的副作用，因此可以合理地假設(shè)這兩種山藥粗多糖可能是臨床上預(yù)防和治療糖尿病的很有希望的候選藥物。