西洋參與糖尿病

西洋參(Panax quinquefolium L.)，為五加科人參屬植物，俗名美國人參、花旗參、洋參、廣東參，原產(chǎn)于北美洲加拿大的蒙特利爾，魁北克和美國東部。藥用部分為干燥的根，味苦，性涼，人心、肺、腎經(jīng)。功能以補益為主，有滋陰生津、凝神益智功效。早在清康熙33年《補圖本草備要》和清乾隆30年《本草綱要拾遺》中，已有西洋參藥性的記載。我國應(yīng)用西洋參已有近30G年的歷史，20世紀(jì)70年代后期，在我國和日本引種栽培成功，此后對西洋參的使用與開發(fā)日益廣泛深入，產(chǎn)品的種類、數(shù)量和質(zhì)量都在逐年提高。

西洋參對高血壓和心肌營養(yǎng)不良、冠心病、心絞痛等有一定療效。同時，西洋參還可降低“化療”或“放療”治癌腫引起的不良反應(yīng)，常作為治療各種癌癥的輔助藥劑。西洋參還具有多方面的藥理活性，具有抗疲勞、強壯體魄、提高機體免疫功能、抗缺氧、抗高溫、抗寒、抗心肌缺血、抗休克、降低血脂、鎮(zhèn)靜、止血等作用。而西洋參用于糖尿病的保健和治療的報道在我國并未多見，近年來，國外對于西洋參在2型糖尿病的預(yù)防治療方面有一些深入的研究報道，現(xiàn)將近年來國內(nèi)外有關(guān)這方面文獻(xiàn)作如下綜述。

1.化學(xué)成分

西洋參主要化學(xué)成分為皂苷類，其它還含有一些揮發(fā)油、多糖類、氨基酸類、聚乙炔類和酶等。

1.1  皂苷類化合物

西洋參主要成分為人參皂苷類化合物，迄今為止，從西洋參中獲得的人參皂苷分屬三個類型：其一母體結(jié)構(gòu)為達(dá)瑪烷型(Dammarane)；其二母體結(jié)構(gòu)為齊墩果烷型(Oleanane)；其三為奧克悌隆型(Oeotill01)。

1978年日本真田修一等從日本產(chǎn)的西洋參中分離出人參皂苷R0、Rbl、Rb2、Rc、Rd、Re。1979年中國學(xué)者李向高從中國西洋參根中分得3種皂苷元：人參萜二醇(Panaxadial)、人參萜三醇(Panaxatri01)和齊墩果酸(Oleanolie acid)。1983年魏均嫻等從西洋參根中分得：R0、Rb1、Rg1、Re和pseudo—ginsenoside—FII(簡稱 P—F11)，P—Fll是奧克悌隆醇型皂苷，是西洋參中的特有成分，是同屬植物人參中所沒有的，是鑒別西洋參與人參的顯著標(biāo)志。1985年松浦廣道又從西洋參根中分得：Rb1、Rb2、Rb3、Rc、Rd、Re、Ro、Rg1、Rg2、F2、P— F11、絞股蘭皂苷一XⅦ(簡稱Gy—XⅦ)、西洋參皂苷一R1(簡稱Q—R1)。1987年徐綏緒等從西洋參根中分得：R0、Rb1、Rb2、Rd、Re、Rg1、Rg2、Rg3、Rh1和一種新皂苷，命名為人參皂苷RAo。1988年張祟禧等從中國黑龍江西洋參根中分得：R0、Rb1、Rb2、Rc、Rd、 Re、Rg1。印度學(xué)者Ashok Shgh報道從美國西洋參中發(fā)現(xiàn)9種皂苷，其中主要的皂苷為人參皂苷Rb類。Le Men—Olivier L等從法國產(chǎn)西洋參根中提得：Rb1、 Rd、Re、P— F11和Gy—XⅦ。1998年周雨等從西洋參中分得丙二酸單?；藚⒃碥找?SPAN lang=EN-US>Rbl(簡稱M—Rb1)、Rb1、Re。1997年李銑等從加拿大西洋參根中分得兩個新的齊墩果酸型皂苷，命名為quinquenoside— R3 ,R4(簡稱Q—R3、Q—R4)，另外還分得Rb1、Rb2 、Rb3、Rc、Rd、Re、Rg1、Rg2、Rg3、Rh1和20R—Rh2。1997年王金輝等從加拿大產(chǎn)西洋參根中分離得到2個新化合物，命名為西洋參皂苷L4和西洋參皂苷l2，另外還分得人參皂苷 Rg1、Re、Rd、Rc、Rb1、Rb2 、Rb3和假人參皂苷F11、珠子參苷 F1、絞股藍(lán)皂苷Ⅸ和絞股藍(lán)皂苷XⅦ；1998年又分離得到一種ionol型葡萄糖苷---linafionoside A。2000年叢登立等從西洋參葉中分離得到人參皂苷Rh1、Rh2、Rh3。2003年蘇健等又從吉林產(chǎn)西洋參的根中分離得到10個皂苷單體，分別是24(R)一假人參皂苷RT5，24(R)一假人參皂苷 F11，人參皂苷Rg1、Rg3、Re、Rd、Rc、Rb1、Rb2和三七皂苷 K。2006年郭娜等從加拿大西洋參根中分離到8個皂苷類化合物，分別是Rg8、Rg6、F1、Rh1、20(R)一Rh1、 Rg2、Re、Rb1，其中Rg8為首次得到。江海鵬等于2006年也在西洋參根中分離到8個皂苷類化合物，gimenosideⅢ和Majoroside—F1為首次分離得到，其余是Rg1、Rg2、20(R)一Rg2、Rd、Re、Rb1.

1.2  揮發(fā)油類

沈?qū)幍葟募衷耘嗟奈餮髤]發(fā)油中用GC— MS法鑒定出37種化合物，并測定了各成分的相對含量，其中倍半萜類化合物有26種，約占總揮發(fā)油75％，為西洋參中揮發(fā)物的主要成分。鄭友蘭等對黑龍江栽培的西洋參中揮發(fā)油成分進(jìn)行了分離與鑒定，從堿性組分、強酸性組分、弱酸性組分、中性組分揮發(fā)油中共分離和鑒定出34種化合物。

1.3  其它

西洋參另外還含有氨基酸類、糖和多糖類、酶類、具有揮發(fā)性和很強的抗白血病細(xì)胞(h2v)的細(xì)胞毒活性的聚乙炔類化合物。

2.西洋參對糖尿病的作用

多年來，醫(yī)藥學(xué)者對西洋參進(jìn)行了大量的藥理藥效研究工作。主要集中在以下幾個方面：①對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，具有鎮(zhèn)靜、增強學(xué)習(xí)記憶、促進(jìn)神經(jīng)生長、抗驚厥、鎮(zhèn)痛、解熱的作用；②對于心血管系統(tǒng)，具有抗心律失常、抗心肌缺血和再灌損傷等的作用；③對于血液系統(tǒng)，具有抗溶血、止血、降低血液凝固性、抑制血小板凝聚、調(diào)血脂、抗動脈粥樣硬化、降血糖等的作用；@對于適應(yīng)原樣作用，具有抗疲勞、抗缺氧缺血、抗休克、抗饑渴、抗高低溫和各種化學(xué)因素；⑤對于免疫系統(tǒng)，具有降過氧化脂質(zhì)以及丙二醛、增強SOD活力、抑制淋巴細(xì)胞轉(zhuǎn)化、脾重等的作用；⑥對于內(nèi)分泌系統(tǒng)，作用于垂體一腎上腺皮質(zhì)系統(tǒng)(ACTH樣)和垂體—性腺系統(tǒng)、促進(jìn)血清蛋白合成、促進(jìn)骨髓蛋白合成、促進(jìn)器官蛋白合成、促進(jìn)腦內(nèi)蛋白合成和脂肪合成、促進(jìn)肝細(xì)胞蛋白(RNA聚合酶活力)合成、促進(jìn)脂肪代謝和糖干弋謝等作用；⑦對于泌尿系統(tǒng)，具有捌尿作用；⑧對于腫瘤和病毒，具有抑制癌細(xì)胞增殖、抑祺單純皰疹等病毒的作用，關(guān)于以上這些作用在這里就不再重述，重點進(jìn)行對糖尿病的作用綜述。

當(dāng)今世界，糖尿病已經(jīng)成了人類健康的主要隨題，美國加州大學(xué)洛杉磯分校地理及環(huán)境健康科學(xué)教授戴蒙德在《自然》雜志發(fā)表的研究結(jié)果顯示，目前全球1.5億患上2型糖尿病(或稱成人糖尿病)，世界范圍內(nèi)這一發(fā)病概率在3％左右，但發(fā)病率在各地不一：歐洲人只有2％患此病，在美國約有占總?cè)丝?SPAN lang=EN-US>5％的人患有糖尿病，而非裔美國人患此病者有13％，中南美裔美國人有17％，美國土著則有50％。我國在京、滬、港和穗等大城市的成年人群中，其發(fā)病率已經(jīng)接近或愈10％，我國已成為僅次于印度的第2位糖尿病大國。而糖尿病患者當(dāng)中，90％為2型糖尿病患者。對于糖尿病的治療，傳統(tǒng)藥物，尤其是在2型糖尿病的治療上，一些植物提取物起到了良好的作用，其中的代表藥物人參類已經(jīng)在臨床上應(yīng)用多年，動物的體內(nèi)實驗也已經(jīng)證明亞洲人參、西洋參具有降糖活性。西洋參對于糖尿病的活性研究報道多見于國外文獻(xiàn)，國內(nèi)鮮有報道。

2.1  藥理研究

John Zeqi Luo等研究結(jié)果表明，西洋參具有調(diào)節(jié)人體葡萄糖達(dá)到動態(tài)平衡的作用，由于西洋參對糖尿病的治療作用機制還不清楚，從而限制了西洋參的應(yīng)用。一般認(rèn)為，大多數(shù)糖尿病的病因是由于胰腺p細(xì)胞分泌胰島素的功能被破壞所致。最近一種線粒體蛋白—拆分蛋白一2(UCP一2)被發(fā)現(xiàn)，它在胰島素的合成和β細(xì)胞的存活中起到很關(guān)鍵的作用，初步研究發(fā)現(xiàn)，西洋參提取物可以抑制UCP一2的表達(dá)，保護β細(xì)胞，提高胰島素的合成能力，由此提出西洋參對糖尿病作用機制假說，即西洋參提取物能夠抑制胰腺β細(xì)胞線粒體中的UCP一2的活性，提高胰島素合成能力和抗細(xì)胞凋亡。為驗證這一假說，實驗中將β細(xì)胞與含白介素lβ和不含白介素lβ的西洋參提取物水溶液在去血清中靜態(tài)培養(yǎng)24h，以此來評價西洋參對于UCP一2的表達(dá)、胰島素的產(chǎn)生、抗細(xì)胞凋亡因子Bcl一2的表達(dá)、促細(xì)胞凋亡因子caspase一9的表達(dá)，以及細(xì)胞的 ATP水平的影響。研究發(fā)現(xiàn)，西洋參能夠抑制UCP一2、下調(diào)caspase一9，同時增加ATP的產(chǎn)生和胰島素的分泌，并且上調(diào)Bcl一2，減少細(xì)胞凋亡。這些發(fā)現(xiàn)提示，西洋參提取物能夠通過抑制線粒體UCP一2的活性來刺激胰島素的產(chǎn)生、預(yù)防β細(xì)胞的流失，結(jié)果導(dǎo)致 ATP水平的提高，抗細(xì)胞凋亡因子Bcl一2的增加，同時下調(diào)促細(xì)胞凋亡因子caspase一9，從而降低細(xì)胞凋亡的發(fā)生，這些結(jié)果充分支持了以上的假說。

Hasegawah等對西洋參的有效成分Rbl，Rg的研究中發(fā)現(xiàn)，人參皂苷在通常情況下具有促進(jìn)葡萄糖轉(zhuǎn)移的功能，人參皂苷Rbl在最低lmmot／L的濃度條件下就可以增加(24±5％)的葡萄糖轉(zhuǎn)移生理活性，人參皂苷Pg3也表現(xiàn)出對誘導(dǎo)抑制綿羊紅細(xì)胞運轉(zhuǎn)葡萄糖的重要作用。Yokozawa T等人研究發(fā)現(xiàn)，人參皂苷 Rb2可以激活模型大鼠的脂質(zhì)代謝和糖代謝。

2.2  臨床研究

由于糖尿病發(fā)病率居高不下，而且有加速上升的趨勢，使得西方國家尤其是美國進(jìn)一步加大了對糖尿病的研究力度。2型糖尿病是一種臨床慢性復(fù)雜疾病，不僅僅是血糖異常升高，而且常常伴隨著高血壓、高血脂等等一系列心血管系統(tǒng)的各種疾病，據(jù)統(tǒng)計，2型糖尿病人的死亡有75％與其并發(fā)的心血管系統(tǒng)疾病有關(guān)，所以，在這一類疾病的治療上往往比較復(fù)雜，在降糖的同時有時還要降血壓、降血脂，控制飲食、限制吸煙等等。由于這些常規(guī)治療方法并不能徹底解決問題，從經(jīng)濟能力方面考慮，食品補充劑和植物藥的應(yīng)用數(shù)量急劇上升，同時也相應(yīng)開展了相關(guān)臨床實驗研究。

近年來，VLADIlVflR VUKSAN博士等人在西洋參餐后降糖的研究中作了大量的臨床研究工作，主要采取的方法是隨機、雙盲、多個體交叉設(shè)計、安慰劑對照，劑量依賴性研究、時間依賴性研究等。為驗證西洋參的降血糖的作用，進(jìn)行了一組4中心實驗，lO名非糖尿病受試者，9名2型糖尿病受試者，分別給與3g西洋參膠囊或安慰劑膠囊(玉米面)，40min后各自口服25g葡萄糖進(jìn)行干預(yù)，分別在服用葡萄糖15min、30min、45min~60min、90min和120min時間點采集血樣，-20℃低溫保存，3d內(nèi)完成血糖測試分析，并進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)處理，結(jié)果顯示，西洋參對于兩組受試者都表現(xiàn)出了削弱餐后血糖過多的作用。

研究人員對西洋參作用于2型糖尿病的劑量和時間的關(guān)系進(jìn)行如下實驗研究，lO名2型糖尿病人(4名男性、6名女性)，按計劃方案分別在口服25g葡萄糖之前120min、80min,40min,0min給與安慰劑膠囊(玉米面)和3g~6g、9g西洋參膠囊，在分別于口服葡萄糖后0min、15min、30min、60min,90min、和120min時間點采取血樣，進(jìn)行血糖測試分析，結(jié)果表明，3g、6g、9g三個劑量沒有差異性，在2h內(nèi)也沒有相關(guān)性。另一組實驗是在12名健康受試者中進(jìn)行隨機交叉設(shè)計實驗，劑量梯度為0g(安慰劑)、1g、2g、3g西洋參，西洋參服用時間為在口服25g葡萄糖之前40min、20min、10min~0min，采血樣時間點為口服葡萄糖后0min、15min、30min、60min、90min，血糖指標(biāo)分析測試結(jié)果表明，西洋參降低非糖尿病人餐后血糖的作用具有時間依賴性而不具有劑量依賴性，西洋參的活性在葡萄糖干預(yù)后40min內(nèi)具有時間相關(guān)性，在1—3g劑量范圍內(nèi)表現(xiàn)出相同的療效。

作為從食品補充劑的角度來調(diào)理2型糖尿病人的血糖，西洋參已經(jīng)應(yīng)用多年了，但西洋參降糖的藥效物質(zhì)基礎(chǔ)尚未完全闡明，各類人參皂苷在心血管方面的活性研究較多，在對糖尿病治療的作用機理方面還應(yīng)該做進(jìn)一步的深入探討，由于西洋參提取物作為復(fù)合成分對糖尿病做了較為深入的機理探討，闡明了西洋參提取物能夠通過抑制線粒體UCP-2的活性來刺激胰島素的產(chǎn)生、預(yù)防β細(xì)胞的流失，提高ATP水平，使抗細(xì)胞凋亡因子Bd-2增加，同時下調(diào)促細(xì)胞凋亡因子caspase一9，降低細(xì)胞凋亡的發(fā)生，從而改善2型糖尿病患者的血糖水平，現(xiàn)在我們所面臨的任務(wù)是要研究西洋參提取物中到底是那些成分在發(fā)揮作用，希望通過對西洋參提取物中大量化學(xué)成分的篩選研究，發(fā)現(xiàn)一些對糖尿病人血糖調(diào)節(jié)作用明確的化合物或化合物組合，為今后血糖調(diào)節(jié)藥物的開發(fā)提供新的機會。