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编号:10497178
三种海带多糖的降糖作用
http://www.100md.com 《中国海洋药物》 2000年第5期
     作者:李福川 唐志红 崔博文 席振乐 王海仁

    单位:李福川 唐志红 崔博文 席振乐 王海仁(山东大学生命科学院,济南 250100)

    关键词:海带多糖,糖尿病,血糖

    中国海洋药物000504 摘 要 海带经酶解,季胺盐及乙醇分级沉淀,离子交换,凝胶层析等处理,从中逐级分离到3种多糖:粗多糖,岩藻半乳多糖硫酸酯(FGS),FGS的高纯组分之一F4。经口FGS,给药一次,对正常小鼠及四氧嘧啶致高血糖小鼠降糖作用不明显,但长期给药(20d),剂量在每天800mg.kg-1时,粗多糖,FGS分别可使四氧嘧啶致糖尿病小鼠的血糖水平降到82.3%(P<0.05)和76.2%(P<0.01)。腹注F4,剂量在500mg.kg-1,对正常小鼠及四氧嘧啶致高血糖小鼠,分别在给药3h与7h,使血糖水平降到68.5%和52.8%,且可在24h内维持降糖作用。急毒实验证明:FGS对小鼠无毒害作用。
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    HYPOGLYCEMIC ACTIVITY OF THREE POLYSACCHARIDES FROM LAMINARIA JAPONICA

    Li Fuchuan Tang Zhihong Cui Bowen Xi Zhenle Wang Hairen

    (Deparment of Biology, Shandong University, Jinan 250100)

    ABSTRACT Three polysaccharides: rude polysaccharide, fucoidan-galactosan sulfate (FGS) and the high pure fraction (F4) of the FGS were separated gradually from Laminaria Japonica by enzymolysis, quaternary ammonium salt and alcohol fractional preciptation, ino-exchange and gel filtration chromatography. When poured p.o. to normal mice and alloxan-induced hyperglycemic mice one time, FGS did not exhibit remarkable hypoglycemic effect. But if poured p.o. for a long time (20d), the rude polysaccharide and FGS could the blood glucose level of the alloxan-induced diabetic mice to 82.3% (P<0.05) and 76.2% (P<0.01) at the dose of 800mg/kg.d. And at 3h and 7h after p.o. administration, F4 could reduce the blood glucose level of normal mice and alloxan-induced mice to 68.5% and 52.8% at the dose of 50mg/kg and the activity could been maintained within 24h. Meanwhile FGS did not poisonous to mice on p.o. administration.
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    KEY WORDS Three Polysaccharides of Laminaria japonica, Diabetes, Blood glucose

    海带(Laminaria japonica)作为一种重要的海生资源,其食用与药用价值,很早就为世人所知。早在1500年前,我国人民就有食用海带和利用其治疗预防瘿瘤的记载。随着现代科学技术的发展,人们逐渐发现海带在医疗保健方面,有更多的功用,如增强免疫功能,抗肿瘤,调节血脂,降血糖等。为了深入了解海带具有这些功用的各具体有效成分,为今后的药物开发提供依据,本文从多糖入手,研究了不同给药途径下,不同纯度海带多糖的降糖作用[1]

    1 实验材料

    1.1 实验动物 昆明种小鼠,雌雄各半,体重20~22g,由山东医科大学实验动物中心提供。

    1.2 海带多糖 由本实验室自制。
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    1.3 试剂 血糖测定试剂盒(保定长城临床试剂公司)。

    1.4 仪器 721型分光光度计(上海),高速离心机(上海)。

    B

    2.1 多糖的分离与纯化

    海带经酶解除杂,乙醇沉淀得粗多糖,粗多糖溶液用CaCl2除海藻酸,经季胺盐和乙醇多次分级沉淀得FGS,FGS经离子交换,凝胶层析等处理得电泳纯组分F4

    2.2 经口FGS对健康小鼠及四氧嘧啶致高血糖小鼠血糖的短期(0~24h)影响[2、3]

    取体重在20~22g的正常昆明种小鼠30只,雌雄各半,随机分为:对照组,给药组(两组)。各组禁食15h后,对照组po水0.5mL,给药组分别po 400mg.kg-1,800mg.kg-1的FGS于给药后0,3,7,24h测血糖,结果见(表1)。
, 百拇医药
    表1 经口FGS对正常小鼠血糖的短期(0~24h)影响 组别

    剂量

    (mg.kg-1)

    小鼠

    (只)

    给药(0h)

    给药(3h)

    给药(7h)

    给药(24)h

    Md

    M±sd

    %
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    M±sd

    %

    M±sd

    %

    对照

    FGS

    0

    400

    800

    10

    10

    10

    100

    100
, http://www.100md.com
    100

    96±34

    100±21

    97±29

    100.0

    104.3

    100.8

    79±29

    98±24

    78±20

    100.0

    123.9

    99.0
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    83±34

    102±44

    83±37

    100.0

    123.9

    100.0

    无显著性差异 vs 对照组

    取体重在20~22g的昆明种小鼠120只,雌雄各半,按剂量200mg.kg-1,空腹注射四氧嘧啶的生理盐水溶液。72h后空腹尾部取血,按试剂盒要求测血糖,并标记。选取高血糖模型鼠,结合各模型鼠的血糖水平,在确保血糖水平分布一致,平均血糖水平尽量接近的情况下进行分组:对照组,给药组。禁食15h后,对照组每只po水0.5mL,给药组po FGS 800mg.kg-1。同样于给药后0,3,7,24h测血糖,结果见(表2)。
, 百拇医药
    从实验结果看,经口FGS在短期(0~24h)内,无论对正常小鼠还是高血糖小鼠的血糖水平无显著影响。

    表2 经口FGS对四氧嘧啶致高血糖小鼠血糖的短期(0~24h)影响 组别

    剂量

    (mg.kg-1)

    小鼠

    (只)

    给药(0h)

    给药(3h)

    给药(7h)

    给药(24h)
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    Md

    M±sd

    %

    M±sd

    %

    M±sd

    %

    对照

    0

    10

    100

    84±39

    100.0

, 百拇医药     73±26

    100.0

    63±26

    100.0

    FGS

    800

    10

    100

    111±11

    132.4

    100±30

    136.4

    55±16
, 百拇医药
    88.1

    无显著性差异 vs 对照组

    2.3 经口粗多糖,FGS对四氧嘧啶致糖尿病小鼠长期(0~20d)治疗效果

    按2.2法造糖尿病模型,并分组:对照组,粗多糖组,FGS组,其中对照组每天每只po水0.5mL,其他两组分别按每天800mg.kg-1的剂量po相应多糖,连灌20d,分别于第10天,第20天,在禁食15h后,测血糖。结果见(表3)。

    表3 经口粗多糖,FGS对四氧嘧啶致糖尿病小鼠长期(0~20d)治疗效果 组别

    剂量

    (mg.kg-1.d-1)
, 百拇医药
    小鼠

    (只)

    给药(0d)

    给药(10d)

    给药(20d)

    Md

    M±sd

    %

    M±sd

    %

    对照

    粗多糖

    FGS
, 百拇医药
    0

    800

    800

    12

    12

    12

    100

    100

    100

    97±15

    90±20

    80±24.

    100.0
, 百拇医药
    93.2

    83.1

    94±21

    77±24.

    72±23..

    100.0

    82.3

    76.2

     P<0.05  P<0.01 vs对照组

    从实验结果看,FGS降糖效果显著,在给药第10d时降糖率已达83.1%,P<0.05,20d时降糖率达76.2%,与对照比差异极显著(P<0.01)。粗多糖降糖效果次之,但在给药第20d时,降糖率达82.3%,P<0.05。
, 百拇医药
    2.4 不同剂量FGS对糖尿病小鼠的长期(0~20d)治疗作用: 按2.2法造糖尿病鼠模型并分组:对照组;给药组(3组)。对照组每只每天po水0.5mL,给药各组分别给以FGS:100mg.kg-1.d-1,400mg.kg-1.d-1,800mg.kg-1.d-1。连续灌胃20d,分别于第10d,第20d,在禁食15h后,测一次血糖。结果见(表4)

    表4 经口不同剂量FGS对四氧嘧啶致糖尿病小鼠的长期(0-20d)治疗 组别

    剂量

    (mg.kg-1.d-1)
, http://www.100md.com
    小鼠

    (只)

    给药(0d)

    给药(10d)

    给药(20d)

    Md

    M±sd

    %

    M±sd

    %

    对照

    FGS

    0
, 百拇医药
    100

    400

    800

    12

    12

    12

    12

    100

    100

    100

    100

    87±23

    81±35
, 百拇医药
    88±31

    64±27

    100.0

    93.2

    101.7

    74.4

    92±17

    70±31

    66±28

    56±28

    100.0

    75.8

    71.4
, http://www.100md.com
    61.2

    P<0.05 P<0.01 vs对照组

    从实验结果看,FGS的降糖率随给药剂量的增加而趋于显著。在给药剂量达

    800mg.kg-1.d-1,给药时间10d时,降糖率即已达到74.4%,P<0.01。从时间上看,随给药时间的延长,给药各组血糖水平均有明显下降,在给药20d时,给药剂量在100

    mg.kg-1.d-1时,即有明显降糖作用(75.8%,P<0.01)。

    2.5 腹注F4对正常小鼠及四氧嘧啶致高血糖小鼠血糖的短期(0~24h)影响
, 百拇医药
    方法与2.2相似,只是给药途径改为腹腔注射(ip),结果见表(5)与表(6)。从实验结果看,对正常小鼠F4剂量增高,降糖作用渐趋明显,F4给药剂量在30mg.kg-1时即有明显的降糖作用,给药3h时,降糖率达最低(73.7%)且与对照组差异显著(P<0.01),并可维持较低血糖水平至给药后24h,给药剂量在50mg.kg-1时降糖作用更为明显。对于四氧嘧啶致高血糖小鼠,F4给药剂量在50mg.kg-1时,给药7h时,降糖率达最低(52.8%),P<0.01,并可在24h后仍可维持较低的血糖水平,降糖率为88.1%,P<0.01。

    表5 腹注F4对正常小鼠血糖的短期(0~24h)影响 组别

    剂量
, 百拇医药
    (mg.kg-1)

    小鼠

    (只)

    给药(0h)

    给药(3h)

    给药(7h)

    给药(24)h

    Md

    M±sd

    %

    M±sd

    %
, 百拇医药
    M±sd

    %

    对照

    F4

    0

    30

    50

    10

    10

    10

    100

    100

    100
, 百拇医药
    86±17

    63±9..

    9±13..

    100.0

    73.7

    68.5

    96±20

    81±8..

    76±16..

    100.0

    85.0

    79.1
, 百拇医药
    96±16

    86±8.

    75±23.

    100.0

    89.6

    77.8

    . P<0.05 ..P<0.01 vs 对照组表6 腹注F4对上氧嘧啶致高血糖小鼠血糖的短期(0~24h)影响 组别

    剂量

    (mg.kg-1)
, 百拇医药
    小鼠

    (只)

    给药(0h)

    给药(3h)

    给药(7h)

    给药(24)h

    Md

    M±sd

    %

    M±sd

    %

    M±sd

    %
, 百拇医药
    对照

    0

    10

    100

    100±12

    100.0

    86±19

    100.0

    63±26

    100.0

    F4

    50

    10
, 百拇医药
    100

    65±18..

    65.3

    45±12..

    52.8

    55±13..

    88.1

    . P<0.05 .. P<0.01 vs 对照组

    2.5 经口服FGS及腹注F4急毒实验:

    经口服FGS急毒实验由山东省防疫站代做,经口服FGS剂量在10g.kg-1时,小鼠无死亡现象,说明FGS对小鼠无毒害作用。
, 百拇医药
    腹注F4急毒实验:取体重在20~22g的健康昆明种小鼠50只,雌雄各半,随机分为5组,分别给以:50,100,150,200,250mg.kg-1的F4,结果表明F4的半致死量为200mg.kg-1

    3 讨论

    这里的3种海带多糖:粗多糖,FGS,F4,从分离纯化过程来看,纯度逐步提高,其中F4达到电泳纯,从降糖作用来看:短期经口服给药,FGS对正常小鼠和糖尿病小鼠的降糖作用,均不显著(表1,表2);但长期经口服给药,FGS与粗多糖均有较强的降糖作用,且FGS较粗糖见效更快作用更强(表3)。说明随纯度提高多糖的降糖作用增强。经口服FGS对四氧嘧啶致糖尿病小鼠的长期治疗作用具有剂量与时间依赖性,为了得到好的降糖疗效,适当增加给药剂量与延长治疗时间是必要的(表4)。从腹注F4对健康小鼠和糖尿病小鼠血糖的影响来看,剂量在30mg.kg-1时,一次给药,即有快速而明显的降糖作用(表5,6),这不仅再次说明,随纯度提高多糖的降糖作用增强。同时也提示我们,之所以在灌胃条件下,短时间给药,FGS对健康小鼠和糖尿病小鼠的降糖作用不显著,而长期给药,则疗效明显,可能是由于多糖分子量太大(给100~1000KD),不宜吸收所致。急毒实验看,经口服FGS对小鼠基本无毒副作用,是一种极安全的口服天然降糖活性物质,腹注F4的半致死量虽在200mg.kg-1,但由于其在较低剂量(30mg.kg-1)就有较强的降糖作用,在用作注射用降糖药物时也是安全的。在糖尿病发病率不断上升的今天,能否从海带中提取安全可靠的有效降糖成分应用于临床,在这里我们为此提供了一定的实验依据。
, 百拇医药
    参考文献

    1,温启珍.田七提取物A-J(I)对小鼠肝糖、血糖含量的影响.中草药,1983,14(10):28

    2,吴寿金.降血糖植物多糖的研究概况.中草药,1992,23(10):549

    3,薛惟建.银耳孢子多糖对四氧嘧啶糖尿病小鼠高血糖的防治作用.中国药科大学学报,1988,19(4):303

    4,Konno Cet, et al.Isolation and Hypoglycenic Activity of Ephenedrans A,B,C,D and E, Glyonns of Fphendra distachya Herbs. Plant Med, 1985,(51):162

    5,Takaha jhi M, et al. Isolation and Hypoglycemic Activity of Panaxans A,B,C,D, and E, Glycans of Panax ginseng roots. Plant Med,1984,(50):434, 百拇医药


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