丹霞铁皮石斛的降血糖实验研究

胡宗礼，何文倩，王青华，吴彩云，吴晓敏，黄美玉，白音

（韶关学院英东生命科学学院，广东 韶关 512005）

0 引言

21 世纪以来，随着人们物质生活水平的不断提高以及饮食习惯的不健康等因素，全世界糖尿病患者的人数也在不断地增加，是威胁人们健康的常见多发病，且患者有年轻化趋势。糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，由于糖尿病患者体内胰岛素分泌不足或其生物作用受损，抑制患者血液中的葡萄糖被组织细胞吸收利用，导致葡萄糖浓度高于正常值，当葡萄糖浓度超过某一阈值时，便从尿液中排出，因此成为糖尿病。糖尿病患者体内长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍[1]。就全世界来说，现在还没有一种能根治糖尿病的方式或药物，现代治疗糖尿病的方式主要有口服药物治疗（如磺脲类药物、双胍类降糖药、α 葡萄糖苷酶抑制剂、胰岛素增敏剂、格列奈类胰岛素促分泌剂），或是注射胰岛素治疗。但药物治疗又存在众多副作用，如肠胃反应和肝、肾功能下降等。因此，探索一种能有效治疗糖尿病并减少药物副作用的治疗方法是很有必要的，而中医中药在防控糖尿病方面具有独特优势。

铁皮石斛属于兰科石斛属中的多年生草本植物，是我国传统的名贵中药材。石斛性微寒、味甘，能益胃生津、滋阴清热。铁皮石斛药材中主要含石斛多糖、石斛碱、黄酮类等活性成分。研究表明，铁皮石斛具有抗肿瘤、增强机体免疫力、抗衰老、降血糖等作用[2-4]。

有研究发现，铁皮石斛的功效成分众多，但各地区铁皮石斛的成分及其功效存在明显差异，而这些差异与地理位置、种质资源与人工繁育体系有关[5,6]。

丹霞铁皮石斛是产于广东省韶关市仁化县丹霞山地区的一个品种，前期的研究显示主要含多糖类成分，生物碱和黄酮类含量较低。本项目旨在通过对丹霞铁皮石斛降血糖作用的观察，为其开发应用提供实验依据。

1 实验材料

1.1 药品与试剂

四氧嘧啶（英国BDH 公司出品，批号:42011），丹霞铁皮石斛和广西铁皮石斛饮片（韶关学院石斛基地提供），盐酸二甲双胍片（北京京丰制药集团有限公司，规格0.25 g/片，购自爱心大药房），石油醚和无水乙醇（分析纯，天津市鼎盛鑫化工有限公司）。

1.2 仪器设备

强生稳捷血糖仪（稳捷ONETOUCH），电子秤（型号JV22-DST-671）、电热套、中草药粉碎机等。

1.3 实验动物

SD 大鼠（SPF 级），体重200-220 g，雌雄兼有（购自广东中医药大学动物室），饲养条件:保持通风良好、适宜的温度和湿度、光照充足。

2 实验方法

2.1 受试药物制备

干燥的丹霞铁皮石斛和广西铁皮石斛饮片粉碎后，各称取250 g，按1:25 比例（石斛:蒸馏水）加热回流提取1 h，共2 次，合并2 次滤液浓缩至250 mL（即相当于1 g 生药/mL），冷藏备用。

取盐酸二甲双胍片10 片（标示量0.25 g/片），研成粉末，准确称取2.0 g 加蒸馏水加热溶解，定容至100 mL，盐酸二甲双胍浓度为2 %（20 mg/mL）,备用。

准确称取2.0 g 四氧嘧啶于40 mL 蒸馏水中溶解，然后定容至50 mL（棕色细口瓶中避光，现配现用）。

2.2 糖尿病大鼠模型的制备[7]

所有大鼠用血糖仪测定血糖作为基础值，剔除血糖异常者。受试大鼠禁食、自由饮水过夜，次日上午8:00 受试大鼠腹腔注射四氧嘧啶（20 mg/100 g）。72 h 后，大鼠剪尾取血测定空腹血糖值（剪尾前用75 %酒精棉球消毒，取血后用干棉球压迫止血），选择血糖值＞15 mmol/L，且出现“三多一少”症状（多食、多尿、多饮、体重减少)者（造模成功大鼠）进行实验。

2.3 实验分组

造模成功大鼠分为5 组，每组10 只。模型组（生理盐水，0.5 mL/100 g），二甲双胍组（10 mg/100 g），广西石斛（0.5 mL/100 g），丹霞石斛1（0.5 mL/100 g），丹霞石斛2（1.0 mL/100 g）。每组采用灌胃方式给药，1 次/d（上午8:00），连续10 d，自由饮食进水。第5 d 和第10 d 晚上禁食、自由饮水，第6 d 和第11 d上午剪尾取血测血糖值，称量大鼠体重。

2.4 数据处理

3 实验结果

3.1 大鼠血糖水平

造模前大鼠的平均空腹血糖值为（4.82±0.57）mmol/L，注射四氧嘧啶造模后空腹血糖为（24.43±3.14）mmol/L，与基础值比显著升高（P＜0.01），参照文献的要求，符合高血糖实验模型，表明造模成功。给药后第5 d，丹霞铁皮石斛高剂量组（1 mL/100 g）和广西石斛组大鼠血糖明显降低（P＜0.05），但均不如二甲双胍的作用明显，而且丹霞铁皮石斛组与广西铁皮石斛组没有明显差异（P＞0.05）；而丹霞铁皮石斛低剂量组（0.5 mL/100 g）血糖值有所下降，但无统计学意义（P＞0.05）。第10 d 丹霞铁皮石斛高、低剂量组大鼠血糖进一步明显下降（P＜0.05），与广西铁皮石斛组无显著性差异（P＞0.05），而且血糖值仍然维持较高水平，超过10 mmol/L。结果提示丹霞铁皮石斛对糖尿病模型大鼠有明显的降血糖作用，与广西铁皮石斛功效相近；连续给药10 d 并不能使血糖降至正常水平，高剂量与低剂量组比也没有显著差异，可能需要更高的剂量和更长的疗程才能达到比较理想的降血糖效果，结果见表1。

表1 各组大鼠第5 和第10d 血糖水平（mmol/L，n=10）

3.2 大鼠一般状况

造模第2 d 开始，大鼠小便逐渐增多，食量增加，体重下降，精神倦怠，活动减少，治疗后这些症状有所改善，但与正常组比，小便与食量仍明显增多。第12 d 模型组大鼠死亡2 例，治疗组无死亡。

4 讨论

糖尿病是由于胰岛素分泌不足或作用缺陷所引起的以慢性高血糖为主，合并脂肪和蛋白质代谢紊乱为特征的综合征。糖尿病主要有两种类型:Ⅰ型糖尿病、Ⅱ型糖尿病。Ⅰ型糖尿病也称胰岛素依赖型糖尿病，由于各种原因致胰岛分泌胰岛素的β 细胞被破坏，导致功能失常，不能正常分泌胰岛素，使血糖值升高。本实验采用四氧嘧啶来建立高血糖的实验鼠模型，是利用四氧嘧啶进入大鼠体内被胰岛素β 细胞吸收，产生自由基，破坏细胞膜，同时改变细胞膜对Ca2+的通透性，引起Ca2+大量内流，细胞内Ca2+超负荷，Ca2+环境失调，细胞损伤死亡，大鼠胰岛素β 细胞被破坏，胰岛素分泌不足，所引起的高血糖症状与人体的Ⅰ型糖尿病的病因和发病机制是一样的[8]。

研究表明，铁皮石斛含有多糖、生物碱及黄酮等有效成分，具有抗氧化[9,10]和抑制Ca2+通道作用，减轻四氧嘧啶对胰岛β 细胞的损伤，保护胰岛β细胞的功能，从而达到降血糖的作用，这可能是铁皮石斛用于防治糖尿病的主要作用机制。但有研究发现，铁皮石斛功效成分众多，但各地区铁皮石斛的成分与功效差异明显，而这些差异与地理位置、种质资源与人工繁育体系有关[5,6]。

本实验结果显示，丹霞铁皮石斛与广西铁皮石斛均有明显的降血糖作用，而且二者无显著性差异。尽管能显著降血糖，但与正常水平比，血糖水平仍然较高，提示丹霞铁皮石斛可能需要更大的剂量和更长的疗程才能达到比较理想的降血糖效果。其次，铁皮石斛与其他防治糖尿病方法联合使用，可能是提高糖尿病治疗效果的有效措施之一。