知母水煎液对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及体外降糖研究

【摘要】目的：研究知母水煎液对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及降糖效果。方法：提取猪小肠中的α-葡萄糖苷酶液，利用葡萄糖氧化酶试剂盒确定酶活力；以麦芽糖为底物的体外抑制实验分为空白对照组、知母水煎液实验组、阿卡波糖阳性对照组，测定葡萄糖浓度，计算知母水煎液在麦芽糖水解中对α-葡萄糖苷酶的抑制率。以淀粉为底物的体外抑制实验分为空白对照组、知母水煎液实验组、阿卡波糖阳性对照组，测定葡萄糖浓度，计算知母水煎液在淀粉水解中对α-葡萄糖苷酶抑制率。对比不同浓度和酶解时间的知母水煎液对α-葡萄糖苷酶抑制效果。结果：知母水煎液能显著抑制α-葡萄糖苷酶，抑制作用随浓度增加而增强，最佳条件为生药浓度0.375g/mL、酶解30min。结论：知母水煎液对α-葡萄糖苷酶有显著抑制效果，与浓度正相关，提示其可能作为天然降糖药物，为糖尿病治疗提供新途径。

【关键词】知母水煎液；α-葡萄糖苷酶；体外降糖

Ininhibitory effect of decoction on α glucosidase and in vitro

[Abstract:]Objective: To study the inhibitory effect of the decoction on  α -glucosidase. Methods:  α glucosidase solution was extracted from pig small intestine, and the enzyme activity was determined by glucose oxidase kit; the in vitro inhibition experiment with maltose was divided into blank control group, experimental group and acarbose positive control group, the glucose concentration was determined, and the inhibition rate of  α glucosidase in maltose hydrolysis was calculated. The in vitro inhibition experiment with starch as substrate was divided into blank control group, the decoction experimental group, and acarbose positive control group, and the glucose concentration was determined to calculate the inhibition rate of α glucosidase in starch hydrolysis. The inhibitory effect of  α glucosidase was compared with different concentration and cooking time. Results: It was known that the decoction could significantly inhibit  α -glucosidase, and the inhibitory effect was enhanced with the increase of concentration. The optimal drug concentration was 0.375 g/mL and enzymatic digestion for 30min. Conclusion: The decoction decoction has a significant inhibitory effect on α -glucosidase and is positively correlated with the concentration, suggesting that it may be used as a natural hypoglycemic drug to provide a new way for the treatment of diabetes.

[Key words] Anemarrhena asphodeloides water decoction;  α glucosidase; in vitro hypoglycemic

前言

糖尿病作为一种全球性慢性代谢性疾病，其发病率逐年上升，给社会和个人带来沉重负担[1]。α-葡萄糖苷酶作为参与人体糖代谢的关键酶，其抑制剂已成为临床降低餐后血糖的一线药物[2-3]。然而，现有药物如阿卡波糖等存在胃肠胀气、腹部不适及腹泻等不良反应。因此，寻找安全有效α-葡萄糖苷酶抑制剂成为糖尿病治疗领域研究热点。知母作为传统中药材，具有降血糖、解热、抗微生物等多种药理作用[4]。近年来，关于知母对α-葡萄糖苷酶抑制作用的研究逐渐增多，但关于不同浓度和酶解时间知母水煎液对α-葡萄糖苷酶抑制作用的系统研究尚显不足[5]。本文通过实验研究，探讨知母水煎液对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及其体外降糖机制，为知母在糖尿病治疗中的应用提供科学依据。

一、α-葡萄糖苷酶与糖尿病的关系

1α-葡萄糖苷酶与糖尿病的关联

α-葡萄糖苷酶与糖尿病紧密相关。此酶促进二糖、寡糖吸收，是碳水化合物消化关键。食物中碳水化合物经α-葡萄糖苷酶分解为葡萄糖后被吸收，致血糖升高[6]。糖尿病患者胰岛素功能存在异常，餐后血糖升高显著。故α-葡萄糖苷酶活性影响餐后血糖波动。

2α-葡萄糖苷酶抑制剂在糖尿病治疗中的应用

因α-葡萄糖苷酶在糖尿病中的关键作用，其抑制剂被广泛使用[7]。这些药物通过抑制小肠α-葡萄糖苷酶，减缓碳水吸收，降低餐后血糖。阿卡波糖、伏格列波糖、米格列醇等常用药均在小肠形成酶-药物复合物，减缓酶活，减少葡萄糖吸收。α-葡萄糖苷酶抑制剂辅助饮食和运动疗法，适合餐后高血糖的2型糖尿病患者，可降低血糖波动和心血管病风险，且不增低血糖风险或体重[8]。

然而，该类药物也有不足，如胃肠道反应、肠道菌群扰乱等副作用，尤其影响老年及消化系统疾病患者，且药效个体差异大。因此，研究降糖效果好、副作用小的新型药物成热点。

二、知母水煎液对α-葡萄糖苷酶的抑制作用研究

1实验材料与方法

1.1药材及主要试剂

知母药材购自广东省药材公司中药饮片厂。

麦芽糖、淀粉：作为底物（太阳牌可溶性淀粉）购自国药集团化学试剂有限公司。

葡萄糖氧化酶试剂盒：购自长春汇力生物技术有限公司。

阿卡波糖：阳性对照药物，购自拜耳医药保健有限公司。

1.2主要仪器

紫外-可见分光光度计，L6S型号2023005000岛津UVmini-1。

万分之一天平型号FA12D4C。

电热恒温水浴锅厂家为北京永光明医疗仪器有限公司。

离心机：800台式低速离心机，上海医疗器械有限公司。

1.3α-葡萄糖苷酶的提取及活性测定

制备小肠酶液：新鲜猪小肠粘液，按体积比1:1加入PBS（PH=6.8)，搅拌15min，4500r.min-1离心10 min，取清液分装，-5℃贮存备用。

制备胰酶液：新鲜猪胰破壁机搅碎，余操作同小肠酶液制备。

小肠酶液活性测定：取上清肠酶液100μL，加300μL PBS,37℃水浴5 min，加入10 mmol.L-1麦芽糖溶液2.0mL，30 min后立即投入沸水浴中灭活10min终止反应。葡萄糖氧化酶试剂盒测定葡萄糖浓度，3孔平行测定。

胰酶液活性测定：分别取上清肠液、胰液各100μL，加300μL PBS，37℃水浴5 min，加入1.62%淀粉溶液2.5mL,30min后立即投入沸水浴中灭活10min终止反应。葡萄糖氧化酶试剂盒测定葡萄糖浓度，3孔平行测定。

在37℃、pH=6.8条件下，1L溶液中每分钟生成14mol葡萄糖定义为1个酶活力单位[9]。葡萄糖浓度（mmol·L-1)=（A样品-A空白／A校准-A空白）x校准浓度（校准浓度＝5.55 mmol.L-1)，酶活力＝葡萄糖浓度x2x1000/20。

2实验方法及数据处理

2.1制备知母水煎液

分别称取知母根茎50g、75g、100g三份，置于煎药锅中。加入适量蒸馏水，浸泡30分钟后，分别煎煮30分钟、40分钟、50分钟，过滤去渣，得到不同浓度和煎煮时间知母水煎液，将水煎液浓缩至一定体积（如200mL），折算成对应生药浓度（0.250g/mL、0.375g/mL、0.563g/mL），-5℃冷藏备用。

2.2单一知母水煎液在麦芽糖水解中对α-葡萄糖苷酶抑制作用测定

反应体系构建：向48孔板中加入小肠酶液100μL/孔，分别于各孔中加入阿卡波糖（0.1g/mL）阳性药和知母样品高、中、低浓度各300μL，空白对照组中加入300μLPBS代替知母样品，每组3孔平行加样。再加入10 mmol.L-1麦芽糖溶液2.0 mL，于37℃水浴中分别反应30min，60min后，投入沸水浴中灭活10 min，降低酶活性，终止反应。用葡萄糖试剂盒测定测定葡萄糖浓

—

度：510nm条件下测定吸光度A值，记录数据，计算知母水煎液对α-葡萄糖苷酶抑制率。抑制率＝（对照管吸光度平均值—实验管吸光度平均值）／对照管吸光度x100%。

2.3单一知母水煎液在淀粉水解中对α-葡萄糖苷酶抑制作用的测定

反应体系构建：向48孔板中加入小肠酶液100μL /孔，胰酶液100μL／孔分别于各孔中加入阿卡波糖（0.1g/mL）阳性药和知母样品高、中、低浓度各300μL,空白对照组中加入300μLPBS代替知母样品，每组3孔平行加样。再加入1.62%淀粉溶液2.5mL，于37℃水浴中分别反应30min，60min后，投入沸水浴中灭活10 min，降低酶活性，终止反应。用葡萄糖试剂盒测定测定葡萄

—

糖浓度：510nm条件下测定吸光度A值，记录数据，计算抑制率（公式同2.2）。

2.4知母复方水煎液在麦芽糖水解中对α-葡萄糖苷酶抑制作用的测定

反应体系构建：向48孔板中加入小肠酶液100μL/孔，分别于各孔中加入阿卡波糖（0.1g/mL）阳性药和知母复方样品（0.375g/mL)各300μL,空白对照组中加入300μLPBS代替知母复方样品，每组3孔平行加样。再加入10 mmol.L-1麦芽糖溶液2.0 mL，于37℃水浴中分别反应30min，60min后，投入沸水浴中灭活10 min，降低酶活性，终止反应。用葡萄糖试剂盒测定测定葡萄糖

—

浓度：510nm条件下测定吸光度A值，记录数据，计算抑制率（公式同2.2）。

2.5知母复方水煎液在淀粉水解中对α-葡萄糖苷酶抑制作用的测定

反应体系构建：向48孔板中加入小肠酶液100μL /孔，胰酶液100μL／孔分别于各孔中加入阿卡波糖（0.1g/mL）阳性药和知母复方样品（0.375g/mL）各300μL空白对照组中加入300μLPBS代替知母样品，每组3孔平行加样。再加入1.62%淀粉溶液2.5mL，于37℃水浴中分别反应30min，60min后，投入沸水浴中灭活10 min,降低酶活性，终止反应。用葡萄糖试剂盒测定测定葡

—

萄糖浓度：510nm条件下测定吸光度A值，记录数据，葡萄糖的A值与葡萄糖浓度呈正比关系，计算抑制率（公式同2.2）。

3结果

3.1猪小肠酶活力测定结果

利用葡萄糖试剂盒测得：样品管A值为0.932，空白管A值为0.023，校准管A值0.377，根据公式可得，样品管中葡萄糖浓度值为2.567 mmol.L-1，酶活力值为256.8酶活力单位。

3.2知母对α-葡萄糖苷酶抑制结果

3.2.1单一知母水煎液在麦芽糖水解中对α-葡萄糖苷酶体外抑制结果

与对照组比较，知母样品低、中、高浓度组生成的葡萄糖吸光度降低。从各组知母样品对α-葡萄糖苷酶的抑制率可以看出，随着知母样品浓度增加，知母对α-葡萄糖苷酶的抑制率呈现升高趋势，在中浓度组抑制率达到峰值58.7%。见表1。

表 1  单一知母水煎液在麦芽糖水解中对 α-葡萄糖苷酶体外抑制结果

3.2.2 单一知母水煎液在淀粉水解中对 α- 葡萄糖苷酶体外抑制结果

从各组知母样品对 α- 葡萄糖苷酶抑制率看出，随着知母样品浓度增加，知母对 α- 葡萄糖苷酶抑制率呈现升高趋势，中浓度组抑制率最高。见表 2。

表2  单一知母水煎液在淀粉水解中对 α-葡萄糖苷酶抑制作用 

3.2.3 知母复方水煎液在麦芽糖水解中对 α- 葡萄糖苷酶体外抑制作用

与对照组比较，知母样品组生成的葡萄糖吸光度明显降低，知母复方对 α- 葡萄糖苷酶的抑制效果显著。见表 3。

表3  知母复方水煎液在麦芽糖水解中对 α-葡萄糖苷酶体外抑制结果 

3.2.4 知母复方水煎液在淀粉水解中对 α- 葡萄糖苷酶体外抑制结果

与对照组比较，知母样品组生成的葡萄糖吸光度降低，从知母样品对 α- 葡萄糖苷酶的抑制率可以看出，知母复方对 α- 葡萄糖苷酶的抑制效果显著。见表 4。

表4  知母复方水煎液在淀粉水解中对 α-葡萄糖苷酶体外抑制作用

三、讨论

3.1知母水煎液的体外降糖机制分析

通过对知母水煎液对α-葡萄糖苷酶抑制作用的深入研究，我们初步探讨其体外降糖机制[10]。知母作为传统中药，其水煎液中的有效成分可能通过多途径发挥降糖作用。知母水煎液中的某些活性成分可能直接抑制α-葡萄糖苷酶活性，减少肠道对葡萄糖吸收，从而降低血糖水平。这一机制与阿卡波糖等临床降糖药物的作用机理相似，但具体活性成分及作用靶点尚需进一步鉴定。知母水煎液可能通过促进胰岛素分泌或提高胰岛素敏感性来增强机体的降糖能力。有研究表明，知母中的某些成分能够刺激胰岛B细胞释放胰岛素，同时改善胰岛素抵抗状态，从而有助于血糖的调控[11]。

3.2知母水煎液在麦芽糖酶解过程中对a-葡萄糖苷酶抑制作用

表1、表3数据表示知母单方及复方水煎液均在麦芽糖酶解过程中对a-葡萄糖苷酶有显著抑制作用，抑制率分别为58.7%、66.2%。值得注意的是，这种抑制作用同样呈现出浓度依赖性，即知母样品浓度越高，抑制作用越强[12]。这一结果进一步证实知母水煎液对a-葡萄糖苷酶的抑制作用，并提示其可能通过减少肠道对葡萄糖的吸收降低血糖水平。

3.3知母水煎液在淀粉酶解过程中对a-葡萄糖苷酶抑制作用

从表2、表4的数据可以明显看出，知母单方及复方水煎液在淀粉酶解过程中对a-葡萄糖苷酶也具有显著的抑制作用抑制率分别为53.3%、62.8%，已接近阿卡波糖的抑制率。与淀粉溶液对照组相比，不同浓度的知母水煎液均能有效降低酶解生成葡萄糖吸光度，且这种抑制作用随着知母样品浓度的增加而增强。特别是在知母样品组浓度为0.375g/mL，抑制作用尤为明显，表明知母水煎液中的有效成分能够显著减缓淀粉的酶解过程，从而降低葡萄糖的生成速度，为知母作为传统降糖中药的科学依据提供有力支持[13]。

3.4复方与单方协同降糖

结合以上数据，可以发现，无论是单方还是复方，知母水煎液在淀粉和麦芽糖的酶解过程中均表现出对a-葡萄糖苷酶的显著抑制作用。这种抑制作用不仅体现在单方知母水煎液浓度依赖性上，也可能体现在复方中知母与其他中药成分协同作用上。复方中药通过多种成分相互作用，产生更为复杂且全面的药理效应。因此，复方知母水煎液在降糖方面可能具有更显著效果，其通过抑制a-葡萄糖苷酶活性，减少肠道对葡萄糖吸收，达到降低血糖水平目的。

总之，知母水煎液不仅能抑制α-葡萄糖苷酶活性，减少葡萄糖吸收，通过促进胰岛素分泌、提高胰岛素敏感性及调节糖代谢相关基因表达等发挥降糖作用，为糖尿病治疗提供新思路。

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