2024年6月2日发(作者:肖俊哲)
硕士学位论文
内唾液及胰淀粉酶的活性,阻碍食物中碳水化合物的水解和消化,减少糖分的摄
取,降低了血糖和血脂含量水平,合食后不产生高血糖症,从而胰岛素分泌减少,
脂肪合成降低,体重减轻。本实验以肥胖症模型大鼠为研究对象来验证我校用双
水相法制取的小麦α-淀粉酶抑制剂的减肥效果
[4]
。
4.2 建立肥胖症大鼠模型
4.2.1 实验材料
4.2.1.1 实验动物
SD大鼠,180~220g,由上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供,许可证
号:SCXK(沪)2003-0002。
4.2.1.2 试剂和仪器
TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)
BP211D型电子天平(德国塞多利斯股份公司)
猪油(购于市场,加热熬成猪油后混入饲料)
蔗糖(购于市场,用粉碎机粉碎后混入饲料)
花生(购于市场,用粉碎机粉碎后混入饲料)
蛋黄粉(购于市场,混入饲料)
麻油(购于市场,混入饲料)
奶粉(购于市场,混入饲料)
食盐(购于市场,混入饲料)
牛胆盐(国药集团化学试剂有限公司,批号:20050418)
4.2.1.3 高脂高糖饲料的配制
高脂高糖饲料是由5%奶粉、12%猪油、5%蔗糖、10%鸡蛋黄、1%牛胆盐、
5%花生、1%麻油、2%食盐、59%基础饲料组成
[5
-
7]
。
4.2.2 实验方法
4.2.2.1 实验分组
大鼠适应性饲养3d后按体重随机分成两组:分别是肥胖模型组(高脂高糖饲
料饮食)、正常对照组(正常普通饲料饮食)。
4.2.2.2 大鼠喂养
44
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肥胖模型组大鼠用高糖高脂饮食饲喂,自由进水;正常对照组,饲喂正常普
通饲料,自由进水。连续28d,每7d测定一次大鼠体重。观察大鼠体重变化。
4.2.3 统计学处理
数据以均数±标准差(
x
±s)形式表示,采用t检验进行统计学分析,P<0.05
为有显著性差异、P<0.01为有极显著性差异。
4.2.4 实验结果
表4-1 高脂高糖饮食后体重变化(g) (x±s,n=10)
Tab 4-1 Body weight changes after high lipids and high sugar diet(g) (x±s,n=10)
组别 0d 7d 14d 21d 28d
空白组 208.2±1.2 213.4±2.3 218.4±4.2 221.4±3.7 224.8±6.5
肥胖模型组 218.4±2.7 228.4±4.1 243.4±2.1* 258.4±1.2* 270.6±3.5**
** p<0.01,* p<0.05,与模型组相比
体重增加曲线
280
270
260
250
体
重
(
g
)
240
230
220
210
200
0d7d14d
时间
21d28d
图4-1 大鼠体重变化曲线
Fig4-1 Body weight changes curve of rat
空白组
肥胖模型组
如图4-1所示,两组大鼠在喂养一月后,体重都有明显增加,与正常对照组
相比,肥胖模型组体重增加更加明显,最后的体重达到270g左右。第4周测的
体重中,肥胖模型组的体重和正常对照组的体重相比有明显差别(P<0.01)。说
明高脂高糖饮食使大鼠体重增加更加明显,能够引起大鼠肥胖,肥胖大鼠模型制
45
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备成功。
4.2.5 讨论
大鼠肥胖衡量没有一定标准,判断肥胖病症有些指标包括体重、尾长、Lee
指数、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、总蛋白、血糖、谷丙转氨(SGPT)
等。国内外在制备大鼠肥胖模型时,多以体重为监测指标,有些结合大鼠体长、
附睾脂肪和腹膜后脂肪总重量来衡量,计算lee指数(即肥胖评定指数,计算公式:
Lee指数=[(体重/g)
1/3
×10
3
]/(体长/cm))。从文献来看,营养性肥胖体重和体
内脂肪的增加是成正比的,所以我们监测大鼠肥胖选用体重指标
[7]
。
本实验是通过高脂高糖诱导形成肥胖大鼠模型,高脂高糖肥胖大鼠模型更接
近与人类肥胖过程,实验结果显示:连续饲喂大鼠28d的高脂高糖饲料,能够制
备稳定的肥胖大鼠模型。
4.3 α-淀粉酶抑制剂对肥胖大鼠的影响
4.3.1 实验材料
4.3.1.1 实验动物
取实验4.2中造模成功的大鼠
4.3.1.2 试剂和仪器
BP211D型电子天平(德国塞多利斯股份公司)
α-淀粉酶抑制剂(南京工业大学生化中心提供,批号:050618,提取的纯度
>90%,可抑制淀粉酶酶活为461AU,临用前配成2mg·l
-1
的溶液)
曲美(太极集团,批号:2)
4.3.2 实验方法
4.3.2.1 实验分组
将肥胖大鼠按体重随机分为以下5组:模型对照组、阳性药对照组(曲美 3
mg·kg
-1
),AI三个剂量组(5、15、45 mg·kg
-1
)。其中阳性药对照组和AI给药组
从造模当天起每天ig给药一次,模型空白组则ig同体积的生理盐水,连续灌胃
28d,动态观测体重,体长
[8
-
10]
。
46
硕士学位论文
4.3.2.2 指标测定
实验结束时将大鼠断颈处死,放血后剥离腹腔及生殖器周围全部脂肪并称
重。
体长:从大鼠鼻尖到肛门的长度(cm)
尾长:从大鼠尾根到尾尖的长度(cm)
4.3.3 统计学处理
数据以均数±标准差(
x
±s)形式表示,采用t检验进行统计学分析,P<0.05
为有显著性差异、P<0.01为有极显著性差异。
4.3.4 实验结果
4.3.4.1 α-淀粉酶抑制剂对肥胖模型大鼠体重的影响
表4-2 α-淀粉酶抑制剂对肥胖模型大鼠体重的影响(g) (x±s,n=10)
Tab4-2 The effect of AI on obesity rats body weight(g) (x±s,n=10)
组别 实验前体重(g)实验后体重(g)体重变化(实验后-实验前)
281.2±2.4
242.4±1.1
248.6±2.5
256.2±4.7
268.3±1.9
10.6±0.7
-36.4±1.4**
-30.1±3.1**
-13.2±4.8
-8.1±5.1
模型组 270.6±3.5
阳性药对照组 278.1±3.1
AI高剂量组 278.4±1.7
AI中剂量组 269.5±2.3
AI低剂量组 274.2±1.2
** p<0.01,* p<0.05,与模型组相比
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20
10.6
10
实
验
前
体
重
-
实
验
后
体
重
(
g
)
0
模型组
-10
阳性药对照组AI高剂量组AI中剂量组AI低剂量组
-8.1
-13.2
-20
-30
-30.1
-36.4
-40
图4-2 大鼠体重前后变化曲线
Fig4-2 Curve for changes of rat’s body weight
通过体重的前后比较,可以看出阳性药对照组和高剂量给药组体重减少明显
高于其他给药剂量组(P<0.05),并可以看出体重的变化随着AI用量的提高而增
加,说明AI能够使肥胖大鼠体重减少,并且随着剂量的增大而减少越明显。
4.3.4.2 α-淀粉酶抑制剂对肥胖模型大鼠lee指数和脂肪湿重的影响
表4-3 α-淀粉酶抑制剂对肥胖大鼠Lee’s指数和脂肪湿重的影响 (x±s,n=10)
Tab4-3 The effect of AI on obesity rats lee’s and fat’s weight(g) (x±s,n=10)
组别 体长(l/cm) Lee指数 脂肪湿重(t/g)
模型组 21.5±1.1 304.6±1.8 34.8±6.5
阳性药对照组 21.6±1.2 290.1±1.2** 11.6±3.5**
AI高剂量组 21.5±1.1 292.4±1.6** 12.9±3.1**
AI中剂量组 21.6±1.3 295.3±1.6* 17.6±4.8*
AI低剂量组 21.6±1.1 299.9±1.3* 18.9±5.1*
** p<0.01,* p<0.05,与模型组相比
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硕士学位论文
Lee’s
指数和脂肪湿重曲线图
310
305
300
40
35
30
25
20
15
10
285
280
模型组阳性药对照组AI高剂量组AI中剂量组AI低剂量组
295
290
5
0
lee指数脂肪湿重
脂
肪
湿
重
(
g
)
l
e
e
指
数
图4-3 lee指数和脂肪湿重曲线图
Fig4-3 Curve for lee’s and fat’s weight
实验结果显示,在给药28d后,各AI给药组与模型组相比较,lee指数和脂
肪湿重都有不同程度的降低,其中AI高剂量组变化明显,与曲美组给药组相比
效果相当。实验说明高、中剂量的AI能有效地减少营养性肥胖大鼠的体重和体
内脂肪,且AI的减肥效应与其剂量呈正相关性。
4.4 结论
由于人类肥胖发生的自然过程较长以及研究取样可能对机体造成创伤,使得
以人为对象进行肥胖研究受到很大的限制。通过实验的方法诱发动物肥胖,建立
动物模型则可以突破这些限制。本研究设计并建立了符合人群营养饮食特点的肥
胖大鼠模型。模型显示,营养饮食饲养的大鼠体重、Lee指数不同组间均有统计
学差异(p<0.01)。Lee指数是通常采用的实验动物肥胖的评定标准,它与体内
的脂肪含量呈显著正相关。α-淀粉酶抑制剂对由营养饲料喂养成型的肥胖大鼠的
肥胖症治疗疗效确切(各种肥胖指标均有显著变化,如:体重、Lee值等),对
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硕士学位论文
大鼠的药理药效作用明显。
目前对α-淀粉酶抑制剂的作用机理和作用方式已做了系统研究,因为α-淀
粉酶抑制剂对胰岛素和血糖的利用并无直接影响,过去一直认为其对糖尿病患者
只有辅助降糖作用,而无直接治疗作用,但近几年的研究发现,糖尿病病人长时
间的高血糖是导致病人多系统多脏器损害的最主要原因。因此,减少淀粉分解为
单糖从而降低餐后血糖水平对糖尿病和肥胖病人的好处就显而易见。减肥是永久
流行的时尚,α-淀粉酶抑制剂可减少糖向脂肪转化,增加脂肪消耗以减轻体重,其
应用前景广阔。
4.5 参考文献
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[2] 吴平, 胡永狮, 杜青云,等. 减肥药物的分类及其作用机制[J]. 中国临床药学
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[3] 侯承伯. 减肥药物及其副作用[J]. 当代医学, 1995(05):34~35.
[4] Kataoka K, Dimagno EP. Effect of prolonged intraluminal alpha-amylase
inhibition on eating, weight, and the small intestine of rats[J]. Nutrition,
1999,15(2):123-9.
[5] 路小光, 战丽彬. 单纯性肥胖大鼠模型血脂及SOD、MDA变化[J]. 白求恩
医科大学学报, 1997(03):64~71.
[6] 潘玲, 李德良, 张立群. 成年营养性肥胖大鼠模型[J]. 中药药理与临床,
2003(05):72~75.
[7] 李小林, 谢琳, 文辉才,等. 维生素D致肥胖大鼠模型的实验研究[J]. 江西医
学院学报, 2002(06):42~47.
[8] 许卫红, 宋玲, 万山,等. 降脂减肥液对营养性肥胖大鼠的影响[J]. 西北药学
杂志, 1997(S1):108~112.
[9] 陈冠敏, 陈纫雄, 姜瑞钗,等. 乌龙减肥茶对营养性肥胖型大鼠减肥降脂的实
验研究[J]. 中国公共卫生学报, 1998(03):54~58.
[10] 钱彦方, 王琦. 轻健胶囊的降脂减肥动物实验研究[J]. 中华实用中西医杂志,
1994(10):38~42.
50
硕士学位论文
第五章 α-淀粉酶抑制剂活性测定和急毒实验
5.1 α-淀粉酶抑制剂活性测定
5.1.1 选择测定方法
淀粉酶抑制剂的活力测定一般采用两种方法,即碘呈色法
[1]
和3,5-二硝基水
杨酸比色法
[2]
。
其操作方法简单比较如下。
1)碘呈色法:
取一定量的α-淀粉酶和α-淀粉酶抑制剂于0.5ml磷酸缓冲液中,在37℃条
件下预反应30min后,加入0.5ml的0.04%的淀粉溶液再反应15min,用0.3ml
的2mol/L盐酸中止反应,3.5ml蒸馏水稀释反应液,加0.2ml0.01mol/L的碘液显
色,在600nm处测定吸光值。
2)3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法:
浓度为1mg/ml的α-淀粉酶溶液0.25ml,与待测液0.25ml在37℃结合30分
钟后,加入1.5%可溶性淀粉0.5ml,在37℃保温反应15分钟后,加入1mlDNS
试剂,在沸水浴中加热10分钟,冷却后稀释适当的倍数并在520nm波长处测定
吸光值。
由于水杨酸比色法涉及到沸水浴,水浴时间很难控制,而水浴时间对反应的
影响很大,因此本文采用相对简便并且重复性较好的碘显色法。
5.1.2 实验原理
利用淀粉溶液在I-KI作用下显蓝色,在660nm处的吸光值处一定淀粉浓度
范围内和淀粉的量呈线性关系的特点,根据抑制剂加入前后α-淀粉酶分解淀粉量
的差值即可计算出抑制剂的活性。
5.1.3 酶活的定义与计算
酶活的定义:
一个单位的抑制剂活力定义为在上述条件下每毫升抑制剂液在15分钟内
抑制α-淀粉酶消耗淀粉的量(mg)。
根据酶活力的定义,需要建立吸光值与淀粉浓度之间的方程式。配置不同浓
度的淀粉溶液,分别取0.5ml淀粉溶液,加0.3ml的2mol/L盐酸,4.0ml蒸馏水,
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0.2ml0.01mol/L的碘液显色,以蒸馏水为空白,在600nm处测定吸光值。以淀粉
浓度为横坐标,吸光值为纵坐标绘制两者间的关系曲线如下:
淀粉浓度与吸光值标准曲线
吸光值 = 0.0085808+13.419*x
0.9
0.8
0.7
0.6
吸
光
值
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.000.010.020.030.040.050.060.07
淀粉浓度(mg/ml)
图5-1 淀粉浓度标准曲线
Fig.5.1 the calibration curve of starch’s concentration
Y=
0.0085808+13.419*
X其中R
2
=0.999774,说明该曲线可信度很高。
酶活的计算式为:
AU=
[(
OD
1
−OD
2
)
−
0.0085808]
13.419
×n
×
1000
其中OD
1
为加抑制剂后的吸光值,OD
2
为只加淀粉酶时的吸光值,
n为加入抑制剂的体积(μl)数,1000是从μl换算到毫升的系数。
5.2 α-淀粉酶抑制剂的急性毒性研究
5.2.1 实验分组:
40只SD大鼠(雌雄各20只), 将大鼠按体重随机分成4组,每组包括5只
雌鼠和5只雄鼠。 使用α-淀粉酶抑制剂三种不同的剂量 (0.2g/kg、1g/kg、5g/kg)。
将α-淀粉酶抑制剂以精制的蒸馏水作为溶剂,制成悬浮液
[3, 4]
。
这些动物分组如下:
52
硕士学位论文
组号
1
2
3
4
药物
空白对照(无药物)
剂量(g/kg)
数量&性别
5雄&5雌
5雄&5雌
5雄&5雌
5雄&5雌
α-淀粉酶抑制剂 0.2
α-淀粉酶抑制剂 1
α-淀粉酶抑制剂 5
5.2.2 实验方法:
第一天将α-淀粉酶抑制剂ig给大鼠。连续对其进行监测14d,观察药物所引
起的死亡率和任何不良反应。每3d测一下食物消耗量和体重
[5, 6]
。
14 d后,用脊髓脱臼的方法把动物处死并对体内脏器进行肉眼观察
[7]
。
5.2.3 实验结果:
观察报告:
1.在给不同药量的任何一组都没有出现死亡和不良反应。
2.任何一组动物中都没有显著的体重变化。
3.相比空白对照组动物,给药组动物的食物消耗总量没有发生变化。
4.动物尸体和器官重量没有发生变化。
5.给予α-淀粉酶抑制剂在动物的肝脏,肾等脏器经组织学观察是正常的,与
空白对照组动物相似。
5.3 结论
最大给药剂量5g/kg,想当于人日用量的100倍,故α-淀粉酶抑制剂的临床用
量是安全的。
5.4 参考文献
[1] 刘华珍,江宏磊. 微生物产生的淀粉酶抑制剂研究Ⅱ发酵、分离与理化
性质[J]. 中国抗生素, 1994,99(10): 12~16.
[2] MURAO. A. ..ARAI Agric[J]. Biol. Chem,
1981,45(11):2599~2604.
53
硕士学位论文
[3] 郝刚, 李文广, 高明堂. 神经生长因子对小鼠急性毒性试验及对大鼠长
期毒性试验[J]. 兰州医学院学报, 1998(03)18~19:.
[4] 李福川, 唐志红, 崔博文,等. 三种海带多糖的降糖作用[J]. 中国海洋药
物, 2000(05):31~32.
[5] 何伟, 秦绪军, 海春旭,等. 小鼠腹腔注射阿霉素的急毒实验及其对外周
血的影响[J]. 第四军医大学学报, 2002(07):74~79.
[6] 丁玉兰. 盆腔炎康胶囊急性毒性实验研究[J]. 甘肃科学学报, 2002(S1):
65~68.
[7] 储益平, 殷书梅. 甲壳聚多糖的药理实验研究[J]. 时珍国医国药,
2004(04):38~43.
54
硕士学位论文
第六章 结论与展望
6.1 结论
本课题对小麦α-淀粉酶抑制剂的降糖﹑调脂和减肥功能的作用进行了研
究,并且系统研究了α-淀粉酶抑制剂的作用机理。得出以下几个结论:
(1)α-淀粉酶抑制剂能有效地抑制胃肠道内唾液及胰淀粉酶的活性,延缓
食物中碳水化合物的水解,大量未吸收的碳水化合物到达远端小肠被消化,这一
过程使胃排空时间延长,病人产生饱足感,食欲下降,进食量减少,从而降低食
物中淀粉糖类物质的摄取,起到降低血脂、减肥的作用。α-淀粉酶抑制剂调节血
糖的机制可能在与抑制了与淀粉吸收相关的胃肠道内多种淀粉酶的活性,使食物
中大量的碳水化合物主要在小肠的末端被吸收,从而延长了食物在肠道中的消化
时间,使得机体吸收葡萄糖的速率下降,因而可有效改善了进餐后血糖波动情况,
使葡萄糖耐量曲线变得平缓,保持血糖餐后稳定在正常水平或接近正常水平范围
内,因此起到降低血糖及治疗糖尿病的作用。
(2)α-淀粉酶抑制剂通过抑制相应的淀粉酶,阻碍食物消化,使动物或人产
生饱足感,食欲下降,进食量减少,能够控制葡萄糖的吸收量,使机体内的血糖
值稳定在正常水平或接近正常水平范围内,因此能够控制脂肪的内源性途径,起
到一定的预防作用。机体从食物中吸收的葡萄糖量减少,相应的也导致葡萄糖的
代谢产物乙酰辅酶A减少,乙酰辅酶A是体内合成胆固醇的主要原料,因此使
体内自身合成的胆固醇量减少,在体内正常代谢所需要的范围内,从外界吸收的
胆固醇量会增加,增加胆固醇耐受量,在长期食用高脂食物时能够将体内胆固醇
值稳定在正常水平或接近正常水平范围内,从而起到预防高脂血症的作用。
(3)α-淀粉酶抑制剂对由营养饲料喂养成型的肥胖大鼠的肥胖症治疗疗效
确切,α-淀粉酶抑制剂可减少糖向脂肪转化,增加脂肪消耗以减轻体重。
6.2 展望
α-淀粉酶抑制剂只是单纯抑制淀粉的消化,对于脂肪、蛋白质、酒精、维生
素、矿物质并无作用,也就是说淀粉酶抑制剂完全不会破坏人体对于其它营养物
质的吸收。α-淀粉酶抑制蛋白经胃肠道排出体外,不必进入血液循环系统,不作
55
硕士学位论文
用于大脑中枢,减肥的同时不抑制食欲,符合世界卫生组织的减肥原则。同时α-
淀粉酶抑制剂是从天然植物中提取的一种纯天然蛋白活性物质,具有安全、无毒,
耐受性好,尤其适合长期给药治疗与预防糖尿病和高脂血症。
在以后的研究工作中,我们将深入研究了解α-淀粉酶抑制剂在临床上的表现
同时进一步的研究α-淀粉酶抑制剂在体内的代谢和作用机制,争取在对其研究基
础上开发出新一代的绿色功能性保健食品。
56
硕士学位论文
取得成果
1.张琪,陈宁,陈国广等,《小麦α-淀粉酶抑制剂降血糖作用的实验研究》.中国
新药杂志,2006,15(6):432-436
57
硕士学位论文
致 谢
本论文是在张琪老师、陈国广副教授两位恩师的精心指导和亲切关怀下完成
的。在这里我要向我的恩师致以最诚挚的感谢,感谢两位恩师这几年来在我学习、
工作上的悉心指导和生活上的亲切关怀。恩师们严谨的科学态度、求实的治学风
范、忘我的工作精神和高尚的人格将永远激励我不断向前、奋发向上。
同时感谢实验室蔺胜照教授、李学明老师、方正老师、王永禄老师、任丽莉
老师给予我的帮助。感谢徐元龙、张柯平、孟蕾、陈正华、刘伯成、张惠颖、杜
宇等实验室同学在实验过程中给予了无尽的支持和帮助。
凌剑、陈莹、平著、薛仁锋、陆炎缪同学为本论文付出了辛勤的劳动,在此
一并感谢。
感谢所有关心和帮助过我的人。
58
小麦α-淀粉酶抑制剂的药理药效研究
作者:
学位授予单位:
陈宁
南京工业大学
1.期刊论文
张晓琦.杨明琰.马瑜.田稼.宋纪蓉.戴德慧.ZHANG De-hui
白
豆α-淀粉酶抑制剂糖蛋白的提取纯化及降血糖活性研究
-药物生物技术2007,14(6)
采用乙醇分级沉淀、CM纤维素离子交换柱层析及凝胶柱层析,从白豆中分离纯化得到一组分均一的白豆α-淀粉酶抑制剂(α-AI),其为一相对分子质量为36 k的糖蛋白.通过对白
豆α-淀粉酶抑制剂对四氧嘧啶高血糖模型大鼠空腹血糖及糖耐量的影响,研究其降血糖活性.当白豆α-AI使用剂量为150 mg/kg体重,连续使用7 d时,α-AI可明显降低高血糖大鼠的
空腹血糖;使用剂量为300 mg/kg时,对高血糖大鼠的糖耐量具有明显的改善作用.研究结果表明,从白豆中分离得到的淀粉酶抑制剂糖蛋白对高血糖大鼠具有明显的降血糖功能,其作为
一种安全、天然的降糖药物具有良好的开发前景.
2.期刊论文
张琪.陈宁.陈国广.李学明.应汉杰.ZHANG Han-jie
小麦α-淀粉酶抑制
剂降血糖作用的实验研究
-中国新药杂志2006,15(6)
目的:研究从小麦中提取的α-淀粉酶抑制剂对糖尿病小鼠的影响.方法:四氧嘧啶性糖尿病小鼠灌胃给予α-淀粉酶抑制剂45 mg·kg-1,测定其淀粉耐量和糖耐量;四氧嘧啶性糖尿
病小鼠灌胃给予α-淀粉酶抑制剂(5,15,45 mg·kg-1),连续21 d后,测定血糖值和小肠内二糖酶活性.血清葡萄糖测定采用葡萄糖氧化酶法.结果:α-淀粉酶抑制剂能够增加四氧嘧啶
性糖尿病小鼠的淀粉耐量而对其葡萄糖耐量没有影响;糖尿病小鼠灌服α-淀粉酶抑制剂45和15 mg·kg-1后,血糖值均明显低于模型组.α-淀粉酶抑制剂能有效抑制小鼠小肠内各肠段
的麦芽糖酶和蔗糖酶活性.结论:小麦α-淀粉酶抑制剂对糖尿病小鼠有降血糖作用,其机制可能与抑制小肠内各肠段的麦芽糖酶和蔗糖酶活性有关.
3.期刊论文
张晓琦.杨明琰.马瑜.田稼.宋纪蓉.ZHANG Ji-rong
白豆中α-淀粉酶抑制剂
的分离及其活性研究
-药学学报2007,42(12)
采用乙醇分级沉淀、CMII纤维素离子交换柱色谱及凝胶柱色谱,从白豆中纯化得到一种α- 淀粉酶抑制剂(α-AI),经SDS-PAGE及Sepharose CL-6B柱色谱鉴定其为结构均一的糖蛋
白.该糖蛋白中蛋白质含量为88.2%,氨基酸组成主要为天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸及丝氨酸.糖链部分单糖组成为甘露糖、葡萄糖、半乳糖和木糖,其摩尔比为
2.42∶1.50∶1.52∶1.00.糖和蛋白质结合的糖肽键类型为O-糖肽键.白豆α-AI使用剂量为150 mg·kg-1体重,连续使用7 d时,α-AI可明显降低高血糖大鼠的空腹血糖;使用剂量为
300 mg·kg-1时,对高血糖大鼠的糖耐量具有明显的改善作用.研究结果表明,从白豆中分离得到的淀粉酶抑制剂对高血糖大鼠具有明显的降血糖功能,其作为一种安全、天然的降糖药
物具有良好的开发前景.
4.期刊论文
贾光锋.JIA Guang-feng
α-淀粉酶抑制剂的制备及检测
-食品与药品A2007,9(2)
论述了国内外用天然植物和微生物制备具有降血糖作用的α-淀粉酶抑制剂的工艺过程,同时对α-淀粉酶抑制剂的检测方法进行了总结.
5.学位论文
詹勤
大花紫薇叶降血糖活性成分研究
2008
大花紫薇Lagerstroemia speciosa(Linn.)Pers,又名大叶紫薇Lagerstroemia flos-reginae Retz,系千屈菜科Lythraceae紫薇属Lagerstroemia植物,落叶高大乔木。原产亚洲热
带,分布于印度、斯里兰卡、马来西亚、菲律宾和越南。近年来,作为一种观赏植物在我国华南地区福建、广东、广西等地常见栽培。大花紫薇是东南亚各国的民间药,俗称
"banaba",印度用其根作收敛剂,马来西亚用叶捣敷治疟疾、脚部骨折等;在菲律宾其叶制成的茶饮料被广泛用于治疗和预防糖尿病,被誉为“天然植物胰岛素”,口服有效且无副作用
,能减轻体重却不影响食欲。
现代药理研究表明,大花紫薇叶有降血糖、抗氧化和抗真菌的活性,而其主要的活性为降血糖活性,文献多有报道。为了确证我国引种栽培的大花紫薇叶的降血糖活性,探讨其药效
物质基础和降血糖作用机理,本课题采集福建漳州地区的大花紫薇绿叶和落叶药材,用80%乙醇液浸泡24 h后渗漉,渗漉液浓缩得浸膏,浸膏用水混悬后依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸
乙酯和正丁醇萃取,得到五个极性部位(石油醚部位、二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位)。依据文献,建立α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶抑制剂体外筛选方法,分别考
察大花紫薇叶总提取物和各极性部位的酶抑制活性。结果显示,在受试样品浓度均为250μg/ml时,大花紫薇绿叶和落叶总提取物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶均有抑制作用(α-葡萄
糖苷酶抑制率,绿叶29.06%,落叶30.49%;对α-淀粉酶抑制率,绿叶25.42%,落叶13.96%);各极性部位中,乙酸乙酯部位的α-葡萄糖苷酶抑制活性最强,抑制率为83.80%;石油醚
部位的α-淀粉酶抑制活性最强,抑制率为76.92%;另外,二氯甲烷部位同时具有α-葡萄糖苷酶抑制活性和α-淀粉酶抑制活性,正丁醇部位也具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。
为了考察大花紫薇叶的降血糖活性物质基础,同时为了寻找具有较强降血糖活性的单体化合物,结合活性筛选情况,本课题对大花紫薇叶的化学成分进行了系统分离。综合运用正
相硅胶、反相硅胶ODS-C18、葡聚糖凝胶Sephadex LH-20、MCI、聚酰胺、大孔吸附树脂D101/HP20等柱层析及重结晶等方法和手段,从石油醚部位、二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位和正
丁醇部位共分离得到29个单体化合物;其中,从石油醚部位分离得到的单体化合物10个,Ls-1~Ls-10:二氯甲烷部位分离得到的单体化合物9个,Ls-11~Ls-19;乙酸乙酯部位分离得到
的单体化合物5个,Ls-20~Ls-24;正丁醇部位分离得到的单体化合物5个,Ls-25~Ls-29。运用UV、IR、EI-MS、ESI-MS、1D-NMR、2D-NMR等光谱和波谱分析技术及理化方法对这29个化
合物进行了结构鉴定,结果如下:Ls-1:β-谷甾醇;Ls-2:熊果酸;Ls-3:1-三十二醇;Ls-4:胡萝卜苷;Ls-5:积雪草酸;Ls-6:蒲公英甾醇乙酸酯;Ls-7:β-谷甾醇乙酸酯;Ls-
8:2α-hydroxyuvaol;
Ls-9: 2α-羟基熊果酸;Ls-10:2α-羟基白桦脂酸;Ls-11:3',4'-di-O-methyl-3,4-methylenedioxy flavellagic acid;Ls-12:3,4,3'-tri-O-methyl flavellagic acid;Ls-
13:3'-O-methyl-3,4-methylenedioxy ellagic acid;Ls-14:3,4,3',4'-tetra-O-methyl flavellagic acid:Ls-15:3,3',4-O-三甲基鞣花酸;Ls-16:4,4'-O-二甲基鞣花酸;Ls-
17:菜油甾醇;Ls-18:胡萝卜苷棕榈酸酯;Ls-19:咖啡酸乙酯;Ls-20:山柰酚;Ls-21:槲皮素;Ls-22:没食子酸乙酯;Ls-23:6,7-二羟基香豆素;Ls-24:咖啡酸;Ls-
25:3,3'-O-二甲基鞣花酸;Ls-26:3-O-甲基鞣花酸:Ls-27:鞣花酸;Ls-28:金丝桃苷;Ls-29:(7S,8R)-dihydrodehydrodiconiferyl alcohol。其中鞣花酸衍生物9个,分别是:Ls-
11,Ls-12,Ls-13,Ls-14,Ls-15,Ls-16,Ls-25,Ls-26,Ls-27;三萜类化合物5个,分别是:Ls-2,Ls-5,Ls-8,Ls-9,Ls-10;甾体类化合物6个,分别是:Ls-1,Ls-4,Ls-6,Ls-7,Ls-17,Ls-18;黄
酮醇类化合物3个,分别是:Ls-20,Ls-21,Ls-28;新木脂素类化合物1个:Ls-29,香豆素类化合物一个,Ls-23。29个化合物中,Ls-5,Ls-8,Ls-11,Ls-12,Ls-13,Ls-14,Ls-19,Ls-20,Ls-
21,Ls-22,Ls-23,Ls-24,Ls-28和Ls-29为首次从该植物中分得,同时首次从大花紫薇中分离得到新木脂素类和香豆素类化合物。
为了考察大花紫薇叶的降血糖作用物质基础,同时对大花紫薇叶的降血糖作用机理作初步探讨,本课题建立NF-κB活性检测体系、NO释放检测体系、α-淀粉酶反应体系和α-葡萄
糖苷酶反应体系,对从大花紫薇叶中分离得到的部分单体的活性进行了进一步考察。结果发现,061208(Ls-2)具有较好的抑制NF-κB激活和抑制NO释放方面的活性;3070715(Ls-22)能
显著抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性,对NF-κB激活及NO释放亦有抑制作用。提示我们大花紫薇叶的降血糖活性可能是其多种化学成分通过不同途径产生的综合作用。
实验中,化合物3070715显示了很好的体外降血糖活性,但同时发现在采用动物模型时,其降血糖效果不明显。为了了解其在体内吸收和代谢的情况,本课题建立了生物样品中
3070715的LC-MS/MS定量分析方法,并成功应用于大鼠体内血药浓度的检测。通过对SD大鼠口服3070715后不同时间点所采集的血液样品监测中发现其能以原型入血且在体内迅速代谢
,实验条件下监测到三个代谢产物,其中一个确定为没食子酸,另两个的具体结构尚有待进一步研究。
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授权使用:武汉工业学院(whgyxy),授权号:d6c490aa-3b12-41b5-b452-9dae009688f6
下载时间:2010年7月9日
2024年6月2日发(作者:肖俊哲)
硕士学位论文
内唾液及胰淀粉酶的活性,阻碍食物中碳水化合物的水解和消化,减少糖分的摄
取,降低了血糖和血脂含量水平,合食后不产生高血糖症,从而胰岛素分泌减少,
脂肪合成降低,体重减轻。本实验以肥胖症模型大鼠为研究对象来验证我校用双
水相法制取的小麦α-淀粉酶抑制剂的减肥效果
[4]
。
4.2 建立肥胖症大鼠模型
4.2.1 实验材料
4.2.1.1 实验动物
SD大鼠,180~220g,由上海西普尔-必凯实验动物有限公司提供,许可证
号:SCXK(沪)2003-0002。
4.2.1.2 试剂和仪器
TU-1901双光束紫外可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司)
BP211D型电子天平(德国塞多利斯股份公司)
猪油(购于市场,加热熬成猪油后混入饲料)
蔗糖(购于市场,用粉碎机粉碎后混入饲料)
花生(购于市场,用粉碎机粉碎后混入饲料)
蛋黄粉(购于市场,混入饲料)
麻油(购于市场,混入饲料)
奶粉(购于市场,混入饲料)
食盐(购于市场,混入饲料)
牛胆盐(国药集团化学试剂有限公司,批号:20050418)
4.2.1.3 高脂高糖饲料的配制
高脂高糖饲料是由5%奶粉、12%猪油、5%蔗糖、10%鸡蛋黄、1%牛胆盐、
5%花生、1%麻油、2%食盐、59%基础饲料组成
[5
-
7]
。
4.2.2 实验方法
4.2.2.1 实验分组
大鼠适应性饲养3d后按体重随机分成两组:分别是肥胖模型组(高脂高糖饲
料饮食)、正常对照组(正常普通饲料饮食)。
4.2.2.2 大鼠喂养
44
硕士学位论文
肥胖模型组大鼠用高糖高脂饮食饲喂,自由进水;正常对照组,饲喂正常普
通饲料,自由进水。连续28d,每7d测定一次大鼠体重。观察大鼠体重变化。
4.2.3 统计学处理
数据以均数±标准差(
x
±s)形式表示,采用t检验进行统计学分析,P<0.05
为有显著性差异、P<0.01为有极显著性差异。
4.2.4 实验结果
表4-1 高脂高糖饮食后体重变化(g) (x±s,n=10)
Tab 4-1 Body weight changes after high lipids and high sugar diet(g) (x±s,n=10)
组别 0d 7d 14d 21d 28d
空白组 208.2±1.2 213.4±2.3 218.4±4.2 221.4±3.7 224.8±6.5
肥胖模型组 218.4±2.7 228.4±4.1 243.4±2.1* 258.4±1.2* 270.6±3.5**
** p<0.01,* p<0.05,与模型组相比
体重增加曲线
280
270
260
250
体
重
(
g
)
240
230
220
210
200
0d7d14d
时间
21d28d
图4-1 大鼠体重变化曲线
Fig4-1 Body weight changes curve of rat
空白组
肥胖模型组
如图4-1所示,两组大鼠在喂养一月后,体重都有明显增加,与正常对照组
相比,肥胖模型组体重增加更加明显,最后的体重达到270g左右。第4周测的
体重中,肥胖模型组的体重和正常对照组的体重相比有明显差别(P<0.01)。说
明高脂高糖饮食使大鼠体重增加更加明显,能够引起大鼠肥胖,肥胖大鼠模型制
45
硕士学位论文
备成功。
4.2.5 讨论
大鼠肥胖衡量没有一定标准,判断肥胖病症有些指标包括体重、尾长、Lee
指数、血清总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、总蛋白、血糖、谷丙转氨(SGPT)
等。国内外在制备大鼠肥胖模型时,多以体重为监测指标,有些结合大鼠体长、
附睾脂肪和腹膜后脂肪总重量来衡量,计算lee指数(即肥胖评定指数,计算公式:
Lee指数=[(体重/g)
1/3
×10
3
]/(体长/cm))。从文献来看,营养性肥胖体重和体
内脂肪的增加是成正比的,所以我们监测大鼠肥胖选用体重指标
[7]
。
本实验是通过高脂高糖诱导形成肥胖大鼠模型,高脂高糖肥胖大鼠模型更接
近与人类肥胖过程,实验结果显示:连续饲喂大鼠28d的高脂高糖饲料,能够制
备稳定的肥胖大鼠模型。
4.3 α-淀粉酶抑制剂对肥胖大鼠的影响
4.3.1 实验材料
4.3.1.1 实验动物
取实验4.2中造模成功的大鼠
4.3.1.2 试剂和仪器
BP211D型电子天平(德国塞多利斯股份公司)
α-淀粉酶抑制剂(南京工业大学生化中心提供,批号:050618,提取的纯度
>90%,可抑制淀粉酶酶活为461AU,临用前配成2mg·l
-1
的溶液)
曲美(太极集团,批号:2)
4.3.2 实验方法
4.3.2.1 实验分组
将肥胖大鼠按体重随机分为以下5组:模型对照组、阳性药对照组(曲美 3
mg·kg
-1
),AI三个剂量组(5、15、45 mg·kg
-1
)。其中阳性药对照组和AI给药组
从造模当天起每天ig给药一次,模型空白组则ig同体积的生理盐水,连续灌胃
28d,动态观测体重,体长
[8
-
10]
。
46
硕士学位论文
4.3.2.2 指标测定
实验结束时将大鼠断颈处死,放血后剥离腹腔及生殖器周围全部脂肪并称
重。
体长:从大鼠鼻尖到肛门的长度(cm)
尾长:从大鼠尾根到尾尖的长度(cm)
4.3.3 统计学处理
数据以均数±标准差(
x
±s)形式表示,采用t检验进行统计学分析,P<0.05
为有显著性差异、P<0.01为有极显著性差异。
4.3.4 实验结果
4.3.4.1 α-淀粉酶抑制剂对肥胖模型大鼠体重的影响
表4-2 α-淀粉酶抑制剂对肥胖模型大鼠体重的影响(g) (x±s,n=10)
Tab4-2 The effect of AI on obesity rats body weight(g) (x±s,n=10)
组别 实验前体重(g)实验后体重(g)体重变化(实验后-实验前)
281.2±2.4
242.4±1.1
248.6±2.5
256.2±4.7
268.3±1.9
10.6±0.7
-36.4±1.4**
-30.1±3.1**
-13.2±4.8
-8.1±5.1
模型组 270.6±3.5
阳性药对照组 278.1±3.1
AI高剂量组 278.4±1.7
AI中剂量组 269.5±2.3
AI低剂量组 274.2±1.2
** p<0.01,* p<0.05,与模型组相比
47
硕士学位论文
20
10.6
10
实
验
前
体
重
-
实
验
后
体
重
(
g
)
0
模型组
-10
阳性药对照组AI高剂量组AI中剂量组AI低剂量组
-8.1
-13.2
-20
-30
-30.1
-36.4
-40
图4-2 大鼠体重前后变化曲线
Fig4-2 Curve for changes of rat’s body weight
通过体重的前后比较,可以看出阳性药对照组和高剂量给药组体重减少明显
高于其他给药剂量组(P<0.05),并可以看出体重的变化随着AI用量的提高而增
加,说明AI能够使肥胖大鼠体重减少,并且随着剂量的增大而减少越明显。
4.3.4.2 α-淀粉酶抑制剂对肥胖模型大鼠lee指数和脂肪湿重的影响
表4-3 α-淀粉酶抑制剂对肥胖大鼠Lee’s指数和脂肪湿重的影响 (x±s,n=10)
Tab4-3 The effect of AI on obesity rats lee’s and fat’s weight(g) (x±s,n=10)
组别 体长(l/cm) Lee指数 脂肪湿重(t/g)
模型组 21.5±1.1 304.6±1.8 34.8±6.5
阳性药对照组 21.6±1.2 290.1±1.2** 11.6±3.5**
AI高剂量组 21.5±1.1 292.4±1.6** 12.9±3.1**
AI中剂量组 21.6±1.3 295.3±1.6* 17.6±4.8*
AI低剂量组 21.6±1.1 299.9±1.3* 18.9±5.1*
** p<0.01,* p<0.05,与模型组相比
48
硕士学位论文
Lee’s
指数和脂肪湿重曲线图
310
305
300
40
35
30
25
20
15
10
285
280
模型组阳性药对照组AI高剂量组AI中剂量组AI低剂量组
295
290
5
0
lee指数脂肪湿重
脂
肪
湿
重
(
g
)
l
e
e
指
数
图4-3 lee指数和脂肪湿重曲线图
Fig4-3 Curve for lee’s and fat’s weight
实验结果显示,在给药28d后,各AI给药组与模型组相比较,lee指数和脂
肪湿重都有不同程度的降低,其中AI高剂量组变化明显,与曲美组给药组相比
效果相当。实验说明高、中剂量的AI能有效地减少营养性肥胖大鼠的体重和体
内脂肪,且AI的减肥效应与其剂量呈正相关性。
4.4 结论
由于人类肥胖发生的自然过程较长以及研究取样可能对机体造成创伤,使得
以人为对象进行肥胖研究受到很大的限制。通过实验的方法诱发动物肥胖,建立
动物模型则可以突破这些限制。本研究设计并建立了符合人群营养饮食特点的肥
胖大鼠模型。模型显示,营养饮食饲养的大鼠体重、Lee指数不同组间均有统计
学差异(p<0.01)。Lee指数是通常采用的实验动物肥胖的评定标准,它与体内
的脂肪含量呈显著正相关。α-淀粉酶抑制剂对由营养饲料喂养成型的肥胖大鼠的
肥胖症治疗疗效确切(各种肥胖指标均有显著变化,如:体重、Lee值等),对
49
硕士学位论文
大鼠的药理药效作用明显。
目前对α-淀粉酶抑制剂的作用机理和作用方式已做了系统研究,因为α-淀
粉酶抑制剂对胰岛素和血糖的利用并无直接影响,过去一直认为其对糖尿病患者
只有辅助降糖作用,而无直接治疗作用,但近几年的研究发现,糖尿病病人长时
间的高血糖是导致病人多系统多脏器损害的最主要原因。因此,减少淀粉分解为
单糖从而降低餐后血糖水平对糖尿病和肥胖病人的好处就显而易见。减肥是永久
流行的时尚,α-淀粉酶抑制剂可减少糖向脂肪转化,增加脂肪消耗以减轻体重,其
应用前景广阔。
4.5 参考文献
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[2] 吴平, 胡永狮, 杜青云,等. 减肥药物的分类及其作用机制[J]. 中国临床药学
杂志, 2000(02):62~68.
[3] 侯承伯. 减肥药物及其副作用[J]. 当代医学, 1995(05):34~35.
[4] Kataoka K, Dimagno EP. Effect of prolonged intraluminal alpha-amylase
inhibition on eating, weight, and the small intestine of rats[J]. Nutrition,
1999,15(2):123-9.
[5] 路小光, 战丽彬. 单纯性肥胖大鼠模型血脂及SOD、MDA变化[J]. 白求恩
医科大学学报, 1997(03):64~71.
[6] 潘玲, 李德良, 张立群. 成年营养性肥胖大鼠模型[J]. 中药药理与临床,
2003(05):72~75.
[7] 李小林, 谢琳, 文辉才,等. 维生素D致肥胖大鼠模型的实验研究[J]. 江西医
学院学报, 2002(06):42~47.
[8] 许卫红, 宋玲, 万山,等. 降脂减肥液对营养性肥胖大鼠的影响[J]. 西北药学
杂志, 1997(S1):108~112.
[9] 陈冠敏, 陈纫雄, 姜瑞钗,等. 乌龙减肥茶对营养性肥胖型大鼠减肥降脂的实
验研究[J]. 中国公共卫生学报, 1998(03):54~58.
[10] 钱彦方, 王琦. 轻健胶囊的降脂减肥动物实验研究[J]. 中华实用中西医杂志,
1994(10):38~42.
50
硕士学位论文
第五章 α-淀粉酶抑制剂活性测定和急毒实验
5.1 α-淀粉酶抑制剂活性测定
5.1.1 选择测定方法
淀粉酶抑制剂的活力测定一般采用两种方法,即碘呈色法
[1]
和3,5-二硝基水
杨酸比色法
[2]
。
其操作方法简单比较如下。
1)碘呈色法:
取一定量的α-淀粉酶和α-淀粉酶抑制剂于0.5ml磷酸缓冲液中,在37℃条
件下预反应30min后,加入0.5ml的0.04%的淀粉溶液再反应15min,用0.3ml
的2mol/L盐酸中止反应,3.5ml蒸馏水稀释反应液,加0.2ml0.01mol/L的碘液显
色,在600nm处测定吸光值。
2)3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法:
浓度为1mg/ml的α-淀粉酶溶液0.25ml,与待测液0.25ml在37℃结合30分
钟后,加入1.5%可溶性淀粉0.5ml,在37℃保温反应15分钟后,加入1mlDNS
试剂,在沸水浴中加热10分钟,冷却后稀释适当的倍数并在520nm波长处测定
吸光值。
由于水杨酸比色法涉及到沸水浴,水浴时间很难控制,而水浴时间对反应的
影响很大,因此本文采用相对简便并且重复性较好的碘显色法。
5.1.2 实验原理
利用淀粉溶液在I-KI作用下显蓝色,在660nm处的吸光值处一定淀粉浓度
范围内和淀粉的量呈线性关系的特点,根据抑制剂加入前后α-淀粉酶分解淀粉量
的差值即可计算出抑制剂的活性。
5.1.3 酶活的定义与计算
酶活的定义:
一个单位的抑制剂活力定义为在上述条件下每毫升抑制剂液在15分钟内
抑制α-淀粉酶消耗淀粉的量(mg)。
根据酶活力的定义,需要建立吸光值与淀粉浓度之间的方程式。配置不同浓
度的淀粉溶液,分别取0.5ml淀粉溶液,加0.3ml的2mol/L盐酸,4.0ml蒸馏水,
51
硕士学位论文
0.2ml0.01mol/L的碘液显色,以蒸馏水为空白,在600nm处测定吸光值。以淀粉
浓度为横坐标,吸光值为纵坐标绘制两者间的关系曲线如下:
淀粉浓度与吸光值标准曲线
吸光值 = 0.0085808+13.419*x
0.9
0.8
0.7
0.6
吸
光
值
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0
0.000.010.020.030.040.050.060.07
淀粉浓度(mg/ml)
图5-1 淀粉浓度标准曲线
Fig.5.1 the calibration curve of starch’s concentration
Y=
0.0085808+13.419*
X其中R
2
=0.999774,说明该曲线可信度很高。
酶活的计算式为:
AU=
[(
OD
1
−OD
2
)
−
0.0085808]
13.419
×n
×
1000
其中OD
1
为加抑制剂后的吸光值,OD
2
为只加淀粉酶时的吸光值,
n为加入抑制剂的体积(μl)数,1000是从μl换算到毫升的系数。
5.2 α-淀粉酶抑制剂的急性毒性研究
5.2.1 实验分组:
40只SD大鼠(雌雄各20只), 将大鼠按体重随机分成4组,每组包括5只
雌鼠和5只雄鼠。 使用α-淀粉酶抑制剂三种不同的剂量 (0.2g/kg、1g/kg、5g/kg)。
将α-淀粉酶抑制剂以精制的蒸馏水作为溶剂,制成悬浮液
[3, 4]
。
这些动物分组如下:
52
硕士学位论文
组号
1
2
3
4
药物
空白对照(无药物)
剂量(g/kg)
数量&性别
5雄&5雌
5雄&5雌
5雄&5雌
5雄&5雌
α-淀粉酶抑制剂 0.2
α-淀粉酶抑制剂 1
α-淀粉酶抑制剂 5
5.2.2 实验方法:
第一天将α-淀粉酶抑制剂ig给大鼠。连续对其进行监测14d,观察药物所引
起的死亡率和任何不良反应。每3d测一下食物消耗量和体重
[5, 6]
。
14 d后,用脊髓脱臼的方法把动物处死并对体内脏器进行肉眼观察
[7]
。
5.2.3 实验结果:
观察报告:
1.在给不同药量的任何一组都没有出现死亡和不良反应。
2.任何一组动物中都没有显著的体重变化。
3.相比空白对照组动物,给药组动物的食物消耗总量没有发生变化。
4.动物尸体和器官重量没有发生变化。
5.给予α-淀粉酶抑制剂在动物的肝脏,肾等脏器经组织学观察是正常的,与
空白对照组动物相似。
5.3 结论
最大给药剂量5g/kg,想当于人日用量的100倍,故α-淀粉酶抑制剂的临床用
量是安全的。
5.4 参考文献
[1] 刘华珍,江宏磊. 微生物产生的淀粉酶抑制剂研究Ⅱ发酵、分离与理化
性质[J]. 中国抗生素, 1994,99(10): 12~16.
[2] MURAO. A. ..ARAI Agric[J]. Biol. Chem,
1981,45(11):2599~2604.
53
硕士学位论文
[3] 郝刚, 李文广, 高明堂. 神经生长因子对小鼠急性毒性试验及对大鼠长
期毒性试验[J]. 兰州医学院学报, 1998(03)18~19:.
[4] 李福川, 唐志红, 崔博文,等. 三种海带多糖的降糖作用[J]. 中国海洋药
物, 2000(05):31~32.
[5] 何伟, 秦绪军, 海春旭,等. 小鼠腹腔注射阿霉素的急毒实验及其对外周
血的影响[J]. 第四军医大学学报, 2002(07):74~79.
[6] 丁玉兰. 盆腔炎康胶囊急性毒性实验研究[J]. 甘肃科学学报, 2002(S1):
65~68.
[7] 储益平, 殷书梅. 甲壳聚多糖的药理实验研究[J]. 时珍国医国药,
2004(04):38~43.
54
硕士学位论文
第六章 结论与展望
6.1 结论
本课题对小麦α-淀粉酶抑制剂的降糖﹑调脂和减肥功能的作用进行了研
究,并且系统研究了α-淀粉酶抑制剂的作用机理。得出以下几个结论:
(1)α-淀粉酶抑制剂能有效地抑制胃肠道内唾液及胰淀粉酶的活性,延缓
食物中碳水化合物的水解,大量未吸收的碳水化合物到达远端小肠被消化,这一
过程使胃排空时间延长,病人产生饱足感,食欲下降,进食量减少,从而降低食
物中淀粉糖类物质的摄取,起到降低血脂、减肥的作用。α-淀粉酶抑制剂调节血
糖的机制可能在与抑制了与淀粉吸收相关的胃肠道内多种淀粉酶的活性,使食物
中大量的碳水化合物主要在小肠的末端被吸收,从而延长了食物在肠道中的消化
时间,使得机体吸收葡萄糖的速率下降,因而可有效改善了进餐后血糖波动情况,
使葡萄糖耐量曲线变得平缓,保持血糖餐后稳定在正常水平或接近正常水平范围
内,因此起到降低血糖及治疗糖尿病的作用。
(2)α-淀粉酶抑制剂通过抑制相应的淀粉酶,阻碍食物消化,使动物或人产
生饱足感,食欲下降,进食量减少,能够控制葡萄糖的吸收量,使机体内的血糖
值稳定在正常水平或接近正常水平范围内,因此能够控制脂肪的内源性途径,起
到一定的预防作用。机体从食物中吸收的葡萄糖量减少,相应的也导致葡萄糖的
代谢产物乙酰辅酶A减少,乙酰辅酶A是体内合成胆固醇的主要原料,因此使
体内自身合成的胆固醇量减少,在体内正常代谢所需要的范围内,从外界吸收的
胆固醇量会增加,增加胆固醇耐受量,在长期食用高脂食物时能够将体内胆固醇
值稳定在正常水平或接近正常水平范围内,从而起到预防高脂血症的作用。
(3)α-淀粉酶抑制剂对由营养饲料喂养成型的肥胖大鼠的肥胖症治疗疗效
确切,α-淀粉酶抑制剂可减少糖向脂肪转化,增加脂肪消耗以减轻体重。
6.2 展望
α-淀粉酶抑制剂只是单纯抑制淀粉的消化,对于脂肪、蛋白质、酒精、维生
素、矿物质并无作用,也就是说淀粉酶抑制剂完全不会破坏人体对于其它营养物
质的吸收。α-淀粉酶抑制蛋白经胃肠道排出体外,不必进入血液循环系统,不作
55
硕士学位论文
用于大脑中枢,减肥的同时不抑制食欲,符合世界卫生组织的减肥原则。同时α-
淀粉酶抑制剂是从天然植物中提取的一种纯天然蛋白活性物质,具有安全、无毒,
耐受性好,尤其适合长期给药治疗与预防糖尿病和高脂血症。
在以后的研究工作中,我们将深入研究了解α-淀粉酶抑制剂在临床上的表现
同时进一步的研究α-淀粉酶抑制剂在体内的代谢和作用机制,争取在对其研究基
础上开发出新一代的绿色功能性保健食品。
56
硕士学位论文
取得成果
1.张琪,陈宁,陈国广等,《小麦α-淀粉酶抑制剂降血糖作用的实验研究》.中国
新药杂志,2006,15(6):432-436
57
硕士学位论文
致 谢
本论文是在张琪老师、陈国广副教授两位恩师的精心指导和亲切关怀下完成
的。在这里我要向我的恩师致以最诚挚的感谢,感谢两位恩师这几年来在我学习、
工作上的悉心指导和生活上的亲切关怀。恩师们严谨的科学态度、求实的治学风
范、忘我的工作精神和高尚的人格将永远激励我不断向前、奋发向上。
同时感谢实验室蔺胜照教授、李学明老师、方正老师、王永禄老师、任丽莉
老师给予我的帮助。感谢徐元龙、张柯平、孟蕾、陈正华、刘伯成、张惠颖、杜
宇等实验室同学在实验过程中给予了无尽的支持和帮助。
凌剑、陈莹、平著、薛仁锋、陆炎缪同学为本论文付出了辛勤的劳动,在此
一并感谢。
感谢所有关心和帮助过我的人。
58
小麦α-淀粉酶抑制剂的药理药效研究
作者:
学位授予单位:
陈宁
南京工业大学
1.期刊论文
张晓琦.杨明琰.马瑜.田稼.宋纪蓉.戴德慧.ZHANG De-hui
白
豆α-淀粉酶抑制剂糖蛋白的提取纯化及降血糖活性研究
-药物生物技术2007,14(6)
采用乙醇分级沉淀、CM纤维素离子交换柱层析及凝胶柱层析,从白豆中分离纯化得到一组分均一的白豆α-淀粉酶抑制剂(α-AI),其为一相对分子质量为36 k的糖蛋白.通过对白
豆α-淀粉酶抑制剂对四氧嘧啶高血糖模型大鼠空腹血糖及糖耐量的影响,研究其降血糖活性.当白豆α-AI使用剂量为150 mg/kg体重,连续使用7 d时,α-AI可明显降低高血糖大鼠的
空腹血糖;使用剂量为300 mg/kg时,对高血糖大鼠的糖耐量具有明显的改善作用.研究结果表明,从白豆中分离得到的淀粉酶抑制剂糖蛋白对高血糖大鼠具有明显的降血糖功能,其作为
一种安全、天然的降糖药物具有良好的开发前景.
2.期刊论文
张琪.陈宁.陈国广.李学明.应汉杰.ZHANG Han-jie
小麦α-淀粉酶抑制
剂降血糖作用的实验研究
-中国新药杂志2006,15(6)
目的:研究从小麦中提取的α-淀粉酶抑制剂对糖尿病小鼠的影响.方法:四氧嘧啶性糖尿病小鼠灌胃给予α-淀粉酶抑制剂45 mg·kg-1,测定其淀粉耐量和糖耐量;四氧嘧啶性糖尿
病小鼠灌胃给予α-淀粉酶抑制剂(5,15,45 mg·kg-1),连续21 d后,测定血糖值和小肠内二糖酶活性.血清葡萄糖测定采用葡萄糖氧化酶法.结果:α-淀粉酶抑制剂能够增加四氧嘧啶
性糖尿病小鼠的淀粉耐量而对其葡萄糖耐量没有影响;糖尿病小鼠灌服α-淀粉酶抑制剂45和15 mg·kg-1后,血糖值均明显低于模型组.α-淀粉酶抑制剂能有效抑制小鼠小肠内各肠段
的麦芽糖酶和蔗糖酶活性.结论:小麦α-淀粉酶抑制剂对糖尿病小鼠有降血糖作用,其机制可能与抑制小肠内各肠段的麦芽糖酶和蔗糖酶活性有关.
3.期刊论文
张晓琦.杨明琰.马瑜.田稼.宋纪蓉.ZHANG Ji-rong
白豆中α-淀粉酶抑制剂
的分离及其活性研究
-药学学报2007,42(12)
采用乙醇分级沉淀、CMII纤维素离子交换柱色谱及凝胶柱色谱,从白豆中纯化得到一种α- 淀粉酶抑制剂(α-AI),经SDS-PAGE及Sepharose CL-6B柱色谱鉴定其为结构均一的糖蛋
白.该糖蛋白中蛋白质含量为88.2%,氨基酸组成主要为天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸及丝氨酸.糖链部分单糖组成为甘露糖、葡萄糖、半乳糖和木糖,其摩尔比为
2.42∶1.50∶1.52∶1.00.糖和蛋白质结合的糖肽键类型为O-糖肽键.白豆α-AI使用剂量为150 mg·kg-1体重,连续使用7 d时,α-AI可明显降低高血糖大鼠的空腹血糖;使用剂量为
300 mg·kg-1时,对高血糖大鼠的糖耐量具有明显的改善作用.研究结果表明,从白豆中分离得到的淀粉酶抑制剂对高血糖大鼠具有明显的降血糖功能,其作为一种安全、天然的降糖药
物具有良好的开发前景.
4.期刊论文
贾光锋.JIA Guang-feng
α-淀粉酶抑制剂的制备及检测
-食品与药品A2007,9(2)
论述了国内外用天然植物和微生物制备具有降血糖作用的α-淀粉酶抑制剂的工艺过程,同时对α-淀粉酶抑制剂的检测方法进行了总结.
5.学位论文
詹勤
大花紫薇叶降血糖活性成分研究
2008
大花紫薇Lagerstroemia speciosa(Linn.)Pers,又名大叶紫薇Lagerstroemia flos-reginae Retz,系千屈菜科Lythraceae紫薇属Lagerstroemia植物,落叶高大乔木。原产亚洲热
带,分布于印度、斯里兰卡、马来西亚、菲律宾和越南。近年来,作为一种观赏植物在我国华南地区福建、广东、广西等地常见栽培。大花紫薇是东南亚各国的民间药,俗称
"banaba",印度用其根作收敛剂,马来西亚用叶捣敷治疟疾、脚部骨折等;在菲律宾其叶制成的茶饮料被广泛用于治疗和预防糖尿病,被誉为“天然植物胰岛素”,口服有效且无副作用
,能减轻体重却不影响食欲。
现代药理研究表明,大花紫薇叶有降血糖、抗氧化和抗真菌的活性,而其主要的活性为降血糖活性,文献多有报道。为了确证我国引种栽培的大花紫薇叶的降血糖活性,探讨其药效
物质基础和降血糖作用机理,本课题采集福建漳州地区的大花紫薇绿叶和落叶药材,用80%乙醇液浸泡24 h后渗漉,渗漉液浓缩得浸膏,浸膏用水混悬后依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸
乙酯和正丁醇萃取,得到五个极性部位(石油醚部位、二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位、正丁醇部位和水部位)。依据文献,建立α-葡萄糖苷酶及α-淀粉酶抑制剂体外筛选方法,分别考
察大花紫薇叶总提取物和各极性部位的酶抑制活性。结果显示,在受试样品浓度均为250μg/ml时,大花紫薇绿叶和落叶总提取物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶均有抑制作用(α-葡萄
糖苷酶抑制率,绿叶29.06%,落叶30.49%;对α-淀粉酶抑制率,绿叶25.42%,落叶13.96%);各极性部位中,乙酸乙酯部位的α-葡萄糖苷酶抑制活性最强,抑制率为83.80%;石油醚
部位的α-淀粉酶抑制活性最强,抑制率为76.92%;另外,二氯甲烷部位同时具有α-葡萄糖苷酶抑制活性和α-淀粉酶抑制活性,正丁醇部位也具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。
为了考察大花紫薇叶的降血糖活性物质基础,同时为了寻找具有较强降血糖活性的单体化合物,结合活性筛选情况,本课题对大花紫薇叶的化学成分进行了系统分离。综合运用正
相硅胶、反相硅胶ODS-C18、葡聚糖凝胶Sephadex LH-20、MCI、聚酰胺、大孔吸附树脂D101/HP20等柱层析及重结晶等方法和手段,从石油醚部位、二氯甲烷部位、乙酸乙酯部位和正
丁醇部位共分离得到29个单体化合物;其中,从石油醚部位分离得到的单体化合物10个,Ls-1~Ls-10:二氯甲烷部位分离得到的单体化合物9个,Ls-11~Ls-19;乙酸乙酯部位分离得到
的单体化合物5个,Ls-20~Ls-24;正丁醇部位分离得到的单体化合物5个,Ls-25~Ls-29。运用UV、IR、EI-MS、ESI-MS、1D-NMR、2D-NMR等光谱和波谱分析技术及理化方法对这29个化
合物进行了结构鉴定,结果如下:Ls-1:β-谷甾醇;Ls-2:熊果酸;Ls-3:1-三十二醇;Ls-4:胡萝卜苷;Ls-5:积雪草酸;Ls-6:蒲公英甾醇乙酸酯;Ls-7:β-谷甾醇乙酸酯;Ls-
8:2α-hydroxyuvaol;
Ls-9: 2α-羟基熊果酸;Ls-10:2α-羟基白桦脂酸;Ls-11:3',4'-di-O-methyl-3,4-methylenedioxy flavellagic acid;Ls-12:3,4,3'-tri-O-methyl flavellagic acid;Ls-
13:3'-O-methyl-3,4-methylenedioxy ellagic acid;Ls-14:3,4,3',4'-tetra-O-methyl flavellagic acid:Ls-15:3,3',4-O-三甲基鞣花酸;Ls-16:4,4'-O-二甲基鞣花酸;Ls-
17:菜油甾醇;Ls-18:胡萝卜苷棕榈酸酯;Ls-19:咖啡酸乙酯;Ls-20:山柰酚;Ls-21:槲皮素;Ls-22:没食子酸乙酯;Ls-23:6,7-二羟基香豆素;Ls-24:咖啡酸;Ls-
25:3,3'-O-二甲基鞣花酸;Ls-26:3-O-甲基鞣花酸:Ls-27:鞣花酸;Ls-28:金丝桃苷;Ls-29:(7S,8R)-dihydrodehydrodiconiferyl alcohol。其中鞣花酸衍生物9个,分别是:Ls-
11,Ls-12,Ls-13,Ls-14,Ls-15,Ls-16,Ls-25,Ls-26,Ls-27;三萜类化合物5个,分别是:Ls-2,Ls-5,Ls-8,Ls-9,Ls-10;甾体类化合物6个,分别是:Ls-1,Ls-4,Ls-6,Ls-7,Ls-17,Ls-18;黄
酮醇类化合物3个,分别是:Ls-20,Ls-21,Ls-28;新木脂素类化合物1个:Ls-29,香豆素类化合物一个,Ls-23。29个化合物中,Ls-5,Ls-8,Ls-11,Ls-12,Ls-13,Ls-14,Ls-19,Ls-20,Ls-
21,Ls-22,Ls-23,Ls-24,Ls-28和Ls-29为首次从该植物中分得,同时首次从大花紫薇中分离得到新木脂素类和香豆素类化合物。
为了考察大花紫薇叶的降血糖作用物质基础,同时对大花紫薇叶的降血糖作用机理作初步探讨,本课题建立NF-κB活性检测体系、NO释放检测体系、α-淀粉酶反应体系和α-葡萄
糖苷酶反应体系,对从大花紫薇叶中分离得到的部分单体的活性进行了进一步考察。结果发现,061208(Ls-2)具有较好的抑制NF-κB激活和抑制NO释放方面的活性;3070715(Ls-22)能
显著抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的活性,对NF-κB激活及NO释放亦有抑制作用。提示我们大花紫薇叶的降血糖活性可能是其多种化学成分通过不同途径产生的综合作用。
实验中,化合物3070715显示了很好的体外降血糖活性,但同时发现在采用动物模型时,其降血糖效果不明显。为了了解其在体内吸收和代谢的情况,本课题建立了生物样品中
3070715的LC-MS/MS定量分析方法,并成功应用于大鼠体内血药浓度的检测。通过对SD大鼠口服3070715后不同时间点所采集的血液样品监测中发现其能以原型入血且在体内迅速代谢
,实验条件下监测到三个代谢产物,其中一个确定为没食子酸,另两个的具体结构尚有待进一步研究。
本文链接:/Thesis_
授权使用:武汉工业学院(whgyxy),授权号:d6c490aa-3b12-41b5-b452-9dae009688f6
下载时间:2010年7月9日