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苦瓜提取物中降血糖皂甙的筛选_图文

第27卷第3期 2008年5月

食品与生物技术学报
Journal of Food Science and Biotechnoiogy

文章编号:1673-1689(2008)03—0045—05

苦瓜提取物中降血糖皂甙的筛选

V01.27 May.

No.3 2008

石雪萍1, 姚惠源2, 张卫明1
(I.南京野生植物综合利用研究院,江苏南京210042;2.江南大学食品学院,江苏无锡214036)

摘要:苦瓜皂甙经过提取,正丁醇和乙酸乙酯萃取,把苦瓜提取物按照极性分为3个组分,分别

为:乙酸乙酯相(MCE—A),正丁醇相(MCE—B)和水相(MCE—C)。动物实验表明,对正常小鼠和糖

尿病小鼠,MCE-B具有较显著的降血糖作用,而MCE-A和MCE-B降糖效果不明显。组分分析表

明,苦瓜正丁醇萃取相含有45.51%的皂甙成分。

关键词:苦瓜;降血糖;皂甙;筛选

中图分类号:TS 202。S 642.5

文献标识码:A

Screening of the Hypoglycemic Saponins from
the Momordica Charantia L.Extract

SHI Xue-pin91. YAO Hui—yuan2. ZHANG Wei—ruin91 (1.Nanjing Institute for Comprehensive Utilization of Wild Plant,Nanjing 210042。China;2.School of food Sei— ence and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)
Abstract:In this manuscript,three fractions were obtained from the ethanol extract of momordica charantia L.according to the polarity.Then the hypoglycemic activity test of these three fractions were carried out on the normaI and diabetic mice.The results showed that the n—buttal fraction(MCE—B)had significant hypoglycemic effect on the normal and diabetic mice.The composition anysis showed that 45.5 1%saponins existed in this fraction.
Key words:Momordica charantia L.;hypoglyscemic;saponins;microporous absorption resin

苦瓜(Momordica charania L.)为葫芦科苦 瓜属一年生草本植物,性味苦寒,具有清热解毒滋 养强壮、降血糖等功效[1]。从苦瓜果实和种子中分 离得到多种苦瓜皂甙和蛋白质,分别具有降血糖、 抗肿瘤和堕胎作用[2_3]。
近年来,随着人们生活水平的提高,对苦瓜的 营养保健价值也有了更深的认识,发现苦瓜不仅有 很高的营养价值,而且有许多食疗保健作用,尤其 是苦瓜作为一种治疗糖尿病的特效营养保健品已 经备受人们的关注。目前,关于苦瓜治疗糖尿病的

报道很多H啕],但是大部分还处于初步研究阶段,关 于苦瓜降血糖的活性成分,目前研究最多的是苦瓜 多肽[1 0|,其它的降血糖成分还在进一步探索研究之 中。一些资料报道苦瓜皂甙具有降血糖功能[1卜12], 但具体的成分还没有完全研究清楚。针对这一研 究现状,作者主要是沿着苦瓜皂甙提取的工艺路 线,对苦瓜乙醇提取物中的各极性部分进行筛选, 以动物实验中血糖指数作为观察指标,来追踪苦瓜 中活性最强的组分,为进一步研究此成分的降血糖 作用提供了理论基础。

收稿日期:2007—05—17. 作者简介:石雪萍(1974一),女,河南南阳人,工学博士,助研,主要从事营养与食品功能因子研究.Email:stbdw@
yahoo.eom.en

万方数据

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食品 与 生 物技术 学报

第27卷

1材料与方法
1.1材料与仪器 苦瓜(含果实和种子):收集于江苏溧阳;体积
分数95%乙醇,无水乙醇、正丁醇、乙酸乙酯、甲醇 等均为分析纯,由上海国药试剂厂提供;四氧嘧啶 (Alloxan):购于美国Sigma公司;薄层硅胶板:山 东烟台芝罘江友胶业经营部提供;实验动物:昆明 种小鼠,购于无锡山禾药业公司,体重18~20 g,雌 雄兼有。
TouchII型血糖测定仪:美国强生公司产品; RE一52AA型旋转蒸发器:上海亚荣生化仪器厂生 产;循环水式多用真空泵:郑州长城科工贸有限公 司产品;LⅪ一Ⅱ型离心机:涟水电讯电机厂生产。 1.2苦瓜中不同极性皂甙成分的提取分离
苦瓜干粉碎,称重,加20倍体积分数90%的乙 醇70℃下3次提取,每次3 h。过滤得到苦瓜乙醇 提取液。浓缩后取一部分真空干燥,备用(MCE)。 其余的蒸发至浸膏状。然后将浸膏分散至乙酸乙 酯一水(V。乙黢乙醣,;Vc水)=1:1)溶液中萃取5次, 合并乙酸乙酯相蒸干备用(MCE—A)。水相分配于 正丁醇一水溶液中(V。正丁醇):V。水)一1:1),萃取5 次,至正丁醇相几乎没有颜色,合并正丁醇相,浓缩 干燥备用(MCE_B)。其它水相部分浓缩蒸干 (MCE—C)。这样苦瓜乙醇提取物就按照极性分为3 个组分:MCE—A,MCE—B和MCE—C。小鼠灌胃时, 每个极性部位分别配成40 mg/mL(40 mg为总皂 甙质量)的溶液或悬液。 1.3皂甙检测 1.3.1定性检测 将样品浓缩后点于GFz。。硅胶 板,展开剂系统为V(氯仿):Vc甲醇):Vc水)一7:3:1 (正丁醇相),15:3:l(乙酸乙酯相),5:3:1(水 相)。展开后的薄板,吹干展开剂,在10%硫酸一乙 醇溶液中浸湿后,立即放入105℃烘箱烘烤15 min,在点有MCE—A样品的薄板边沿,可以看到一 些紫色的斑点,说明该相中含有部分苦瓜皂甙;点 有MCE—B样品的薄板上清晰地看到有紫色的谱 带,说明该组分含有大量的苦瓜皂甙;点有MCE—C 的薄板下方,有少量的紫色斑点,说明MCE-C相也 有少量的皂甙。TLC方法定性鉴定得出结论:3种 组分中均含有皂甙成分。 1.3.2 定量检测 总皂甙测定:香草醛一高氯酸显 色[1 3|,以人参皂甙Rb,作为对照品,560 ilm下测吸 光度值。
得到标准曲线为:Y=0.004 6X一0.031 4,R2
万方数据

=o.996 4;总糖测定用葡萄糖作对照,苯酚一硫酸法 得到标准曲线为Y一0.007 2X+0。000 4,R2 2
0.999 3。 1.4 实验性四氧嘧啶糖尿病小鼠模型的建立
小鼠适应饲养一周,实验前禁食不禁水12 h。 四氧嘧啶用生理盐水配制,然后按照剂量200 mg/ kg腹腔注射5%四氧嘧啶水溶液,破坏小鼠胰腺p 细胞。注射后4 h自由饮用质量分数10%的葡萄 糖溶液。72 h后,测定空腹血糖[”]。取血糖值高于 10 mmol/I。的动物用于实验。模型动物具备I型 糖尿病特征。 1.5动物试验设计 1.5.1剂量试验 糖尿病小鼠40只,随机分为4 组,分别为:低剂量组,中剂量组,高剂量组,模型对 照组。正常小鼠10只作为空白对照组。苦瓜乙醇 提取物(MCE)分别按照剂量100 mg/kg、300 rag/ kg和500 mg/kg(相当于总皂甙量)灌胃,其他生理 盐水灌胃,每日1次,连续l周。l周后,空腹12 h, 测定其血糖值。 1.5.2餐后血糖试验正常小鼠和糖尿病小鼠各 40只,均随机平分成实验组和对照组,实验组1次 性苦瓜不同极性组分的苦瓜皂甙样品灌胃,测定给 药后2 h、4 h,测血糖值。 1.5.3一周血糖试验正常小鼠和糖尿病小鼠各 40只,均随机分为实验组和对照组,实验组一次性 以一定剂量的不同苦瓜皂甙提取物灌胃,对照组以 相同剂量的生理盐水灌胃,每天1次,7 d后禁食12 h,测定其空腹血糖。 1.5.4血糖测定 取动物尾静脉血用葡萄糖氧化 酶法测定血糖,仪器为美国强生one-touch血糖测 试仪及专用试纸。尾部静脉取血,滴于血糖测定仪 上,45 s后读数,即为试验动物的血糖值。 1.5.5试验数据处理£一检验法n¨。
2 结果与讨论
2.1苦瓜中皂甙的提取 苦瓜成分的提取具体工艺如图l所示。
2.2各种提取液中总皂甙的含量测定 将提取物MCE-A、MCE-B、MCE-C取适量,挥
(蒸)干溶剂,按照1.3.2中的方法,测定每种提取 组分里面的皂甙含量,结果见表1。
从表l结果可以看出,苦瓜乙醇提取物中各个 极性组分都有不同含量的皂甙。其中正丁醇(中极 性)组分含量最多,其次是乙酸乙酯(低极性)组 分,而水相中苦瓜皂甙含量最少。

第3期

石雪萍等:苦瓜提取物中降血耱皂甙的筛选

47

苦瓜干

研磨

乙醇提取

滤液旋转蒸发至浸膏状, 加石油醚萃取脱脂

石油醚层
乙酸乙酯相 (MCE.A)

水层(MCE) I加乙酸乙酯萃取
◆(室温,5次)
水层 正丁醇萃取 (室温,5次)◆

2.4不同组分的降血糖试验

2.4.1餐后血糖实验

1)不同组分苦瓜皂甙对正常小鼠餐后血糖的影响。

正常小鼠40只,随机分为4组,3组为实验组,1组

为对照组。实验组分别按照剂量300 mg/kg不同 极性组分的苦瓜皂甙灌胃,测定小鼠灌胃后2 h、4 h

时的血糖值,结果见表3。

Tab.3

表3苦瓜皂甙对正常小鼠餐后血糖的影响 Effect of saponins with different polar oil blood gin‘ cose in nornlal mice

灌胃组别

血糖浓度/(retool/L)

0h

2h

4h

正丁醇相 (MCE-B)

水相 (MCE-C)

Fig.1

图l 苦瓜皂甙提取工艺流程 The extraction process of the saponins from mo- mordica charantia L.

表1苦瓜乙醇提取物中各极性组分中总皂甙的含量

Tab.1

Total saponins of the different polarity of the ethanol extract from momordica charantia L.

组分 MCEI-A MCEI_B MCB.C

皂甙质量分数/% 34.58 45.5l 12.22

2.3剂量试验 由表2可以看出:不同剂量的苦瓜乙醇提取物
对糖尿病小鼠都有降血糖作用。当剂量为300 rag/ kg时,降血糖作用最强(P<0.01),继续增加剂量, 血糖下降不明显。因此选用300 mg/kg作为治疗 糖尿病的最佳剂量。
表2苦瓜乙醇提取物的降血糖试验结果 Tab.2 The hypoglycemic results ethanolic extract of mo—
mordica charantia L.

薤I”表示0.01<藤_6.05,说明有差异;“**”表示
P≤O.01,说明差异显著。
万方数据

注:与对照组相比(1),(2)。(4),(5),0.01<P≤0.05,说 明有差异;(3)P≤o.01,差异显著。
由表3和图2看出,苦瓜皂甙不同组分都可以 使正常小鼠的餐后血糖浓度降低,其中MCE—B作 用最强,其次是MCE—C。

一1,一。吕 v,]磐舞嗣

时同/h



图2苦瓜皂甙对正常小鼠降血糖作用趋势图
Fig.2 The trend of the effect of the saponins on the

blood glucose of the normal mice

2)苦瓜皂甙对糖尿病小鼠餐后血糖的影响。糖尿

病小鼠40只,随机分为4组,3组为实验组,1组为 对照组。实验组分别按照剂量300 mg/kg不同组

分的苦瓜皂甙灌胃,测定病鼠灌胃2 h、4 h后的血

糖值,结果见表4。
表4苦瓜皂甙对糖尿病小鼠餐后血糖的影响 Tab.4 The trend of the effect of the saponins帅the blood
glucose of the diabetic mice

灌胃组别

血糖浓度/(retool/L)

0h

2h

4h

MCE_A组 16.47±1.36 15.21土1.36 14.57士1.55 MCE-B组17.25+3.29 12.40+2.17‘”10.78+1.28‘2’

MCE-C组 17.67±2.43 15.04±1.61 13.56±2.39‘3)

对照组

16.79±1.74 16.52±1.65 15.45士3.51

注:与对照组相比,(1),(3)为0.01<P≤b.05,说明有差
异,(2)为P≤0.01说明差异显著。

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食品 与 生 物技术 学报

第27卷




曼 画
馨 鲁
图3苦瓜皂甙对糖尿病小鼠降血糖作用趋势图 Fig.3 The trend of effect of the saponins on the blood
glucose of diabetic mice
由表4和图3看出,苦瓜提取物不同组分对糖 尿病小鼠的降血糖实验表明:MCE—B可使糖尿病小 鼠餐后血糖显著降低,MCE-C也可降低其餐后血 糖,而MCE-A的降血糖效果不明显。MCE对正常 小鼠和糖尿病小鼠的血糖作用在0~2 h下降比较 快,2~4 h之间下降平缓。 2.4.2一周血糖实验将苦瓜乙醇提取物中的组 分分为3个极性组分:MCE—A,MCE—B,MCE-C。 按照300 mg/kg(总皂甙生药量)的剂量糖尿病小鼠 灌胃,空白对照组小鼠以相同剂量的生理盐水灌 胃,一周后测定其空腹血糖,结果见表5。
表5不同极性组分的降血糖试验结果 Tab.5 The experimental result of the hypoglycemic activity
of different polar fraction
注:“*”表示0.01<P≤o.0S,1丽旷百享算;“"R-*”表示
P≤O.01,说明差异显著。
表5的试验结果表明,MCE—B对正常小鼠和糖
万方数据

尿病小鼠都具有降血糖作用,对糖尿病小鼠降血糖 作用明显(P≤0.01)。MCE—C对糖尿病小鼠具有 降血糖作用,但是对正常小鼠降血糖作用不明显 (o.01<P≤0.05)。MCE—A对正常小鼠和糖尿病 小鼠均无明显的降血糖作用。 2.4.3 MCE-B中主要成分推测
由试验2.2和2.3可知,MCE—A、MCE_B、 MCE—C中都含有皂甙成分,这说明并不是所有的 皂甙都具有降血糖的功效。MCE_C中的降血糖成 分可能是水相里面的蚕豆甙起作用Ds]。为了进一 步分离纯化MCE-B并探讨组分的分子结构,首先 对MCE—B的组成进行分析,结果见表6。
表6 MCE-B的成分分析 Tab.6 Component analyse of MCE-B

成分

质量分数/%

水分 碳水化合物
总蛋白 总皂甙
其它

7.89 37.60 3.42 45.51 6.58

从表6中皂甙的成分分析可以看出,MCE—B中 除了含有大部分皂甙成分之外,还含有碳水化合 物、蛋白质等杂质。其中除了皂甙外主要的成分为 碳水化合物。这就为以后的实验提供了依据。由 于MCE—B最初是从苦瓜醇提物中分离出来的组 分,因此这部分碳水化合物主要应是小分子糖类, 在以下的苦瓜皂甙分离纯化步骤中,要想分离出苦 瓜皂甙单体,必须先将这一部分小分子糖类除去。

3结 语

通过对苦瓜乙醇提取物的降血糖动物实验得 出结论:苦瓜乙醇提取物具有降血糖活性,且最佳 剂量为300 mg/(kg·d)。
对苦瓜乙醇提取物继续按照极性进行分组,得 到3个极性组分。对这3个极性组分进行动物实 验,结果表明:苦瓜乙醇提取物正丁醇萃取相对正 常小鼠和四氧嘧啶糖尿病小鼠均有降血糖作用;水 相对正常小鼠作用不明显,对四氧嘧啶糖尿病小鼠 具有降血糖活性。乙酸乙酯相对正常和糖尿病小 鼠降血糖活性均不显著。
正丁醇相分析表明:其中成分除了含有皂甙 外,还有较多的碳水化合物成分。

第3期

石雪萍等:苦瓜提取物中降血糖皂甙的筛选

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(责任编辑:杨萌)·

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