冷 波，蔡少茹，李秀敏，黃家福，薛 鈺，林志超，陳文嵩，李春顯，潘裕添

(1.閩南師范大學(xué)福建省菌類(lèi)活性物質(zhì)工程技術(shù)研究中心，福建 漳州 363000；2.廈門(mén)大學(xué)嘉庚學(xué)院管理學(xué)院，福建 漳州 363000)

糖尿病(Diabetes mellitus, DM)是一種常見(jiàn)的慢性終身疾病，已成為當(dāng)今嚴(yán)重危害人類(lèi)健康的三大疾病之一[1]。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2025 年全世界糖尿病人將突破3.33 億[2]。迄今為止針對(duì)糖尿病的治療方法主要包括飲食、運(yùn)動(dòng)、藥物三種，其中藥物治療是重要手段，食療是基礎(chǔ)。盡管藥物治療在降低血糖方面起到了積極作用，但其穩(wěn)定性和可重復(fù)性等方面尚需改善[3]。歷經(jīng)千年的中醫(yī)臨床實(shí)踐表明，相較于西藥的防治疾病效果，中草藥如注意用藥準(zhǔn)確一般不會(huì)出現(xiàn)明顯的毒副作用，并且具有價(jià)格適中、作用溫和持久等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。日本、韓國(guó)及不少歐美發(fā)達(dá)國(guó)家近年來(lái)也掀起了從中草藥中尋找天然活性物質(zhì)的研究高潮[4]。中醫(yī)理論認(rèn)為，糖尿病屬“消渴”一癥，歷代先賢的遺著中不乏消渴方，因而從中草藥寶庫(kù)中挖掘開(kāi)發(fā)降血糖產(chǎn)品是一條值得探索的途徑。藥食同源中草藥屬于中藥庫(kù)中的重要成員，它們不僅具有藥用功能，而且本身就是食品，在安全性上比西藥更可靠，因而近年來(lái)從藥食兩用中草藥中尋找功能活性物質(zhì)越來(lái)越受關(guān)注[5]。藥食同源藥材在民間常有流傳使用，其中部分藥材的藥效及作用機(jī)理已得到證實(shí)和探明。但有不少藥材未被研究證實(shí)，鋪地錦竹草Callisia repens就是其中之一。

鋪地錦竹草屬鴨跖草科小型常綠植物[6]，是園藝觀賞植物的常用輔助植物。迄今為止有關(guān)該種植物的研究集中在生物學(xué)特性或綠化栽培技術(shù)等方面[7—9]，有關(guān)生物學(xué)活性方面的研究尚未見(jiàn)報(bào)道。在民間，尤其以福建漳州、泉州為代表的閩南地區(qū)，常見(jiàn)用鋪地錦竹草水煮液來(lái)改善糖尿病人病情的食療做法。由文獻(xiàn)資料可知，與鋪地錦竹草同科的鴨跖草Commelina communis屬于清熱解毒型的中草藥，有降糖方面的報(bào)道[10—11]。本課題組前期研究證實(shí)鋪地錦竹草對(duì)Ⅱ型糖尿病小鼠具有降糖作用(研究結(jié)果另行發(fā)表)，為進(jìn)一步篩選其主要功效成分，本文對(duì)鋪地錦竹草提取的主要活性成分及其體外抗氧化活性進(jìn)行初步分析，為后期深入的研究奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

鋪地錦竹草購(gòu)于漳州花卉市場(chǎng)，洗凈凍干后2～4 ℃冷藏備用。主要藥品試劑：α-二苯基-β-三硝基苯肼(α-Diphenyl-β-picrylhydrazyl)、菲洛嗪(Ferrozine)、EDTA、K3Fe(CN)6、蘆丁、FC 顯色劑、3,4,5-三羥基苯甲酸等均為分析純，購(gòu)于廈門(mén)泰京生物科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1提取物制備鋪地錦竹草干燥后剪碎加水浸提，Sevage 法去蛋白，沸水1 h 后過(guò)濾，濾液凍干成粉得到提取物，備用。

1.2.2體外抗氧化能力測(cè)定DPPH·清除能力測(cè)定參考文獻(xiàn)[12]；還原力測(cè)定參考文獻(xiàn)[13]；螯合亞鐵離子能力測(cè)定參考李巨秀等[14]方法；羥自由基清除率測(cè)定參考文獻(xiàn)[15]的方法。

1.2.3主要活性成分測(cè)定總黃酮含量測(cè)定參考吉惠杰等[16]方法；凱氏定氮法測(cè)定總蛋白含量[17]；總花色苷含量測(cè)定參考文獻(xiàn)[18]的方法，其中DF 稀釋因子值為5；總糖測(cè)定參考文獻(xiàn)[19]；ICP-MS 質(zhì)譜儀法測(cè)定重金屬含量，參考文獻(xiàn)[20]測(cè)定樣品中18 種微量元素含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 鋪地錦竹草水提取物成分分析

2.1.1主要活性成分分析提取制備的鋪地錦竹草制劑溶液呈玫瑰紅，較紅酒顏色更為艷麗，其氣味甘甜清香，凍干成干粉后色澤和氣味變化不大，成品感官指標(biāo)較好，具有開(kāi)發(fā)成商品的良好潛質(zhì)。藥理成分分析顯示，鋪地錦竹草提取物干粉的總蛋白含量不高，但總糖含量高達(dá)55.2%，因此賦予了產(chǎn)品香甜清醇的風(fēng)味；同時(shí)，干粉中總黃酮和總花色苷含量均較高，分別達(dá)到2.04%和7.2%(表1)。

表1 鋪地錦竹草水提取物主要有效成分含量Table 1 Contents of main effective components in Callisia repens aqueous extracts

2.1.2水提取物礦質(zhì)元素分析由表2 可知，鋪地錦竹草提取物凍干粉中Ca、Mg、Mn 濃度較高，F(xiàn)e、Zn 濃度次之。Ca 是構(gòu)成人體骨骼最重要的金屬元素，Mg 能催化或激活300 多種酶體系，缺Mg 會(huì)導(dǎo)致一系列生理功能紊亂[21]，Mn在大腦的生理活動(dòng)中起著至關(guān)重要的作用[22]，Zn 則能促進(jìn)多種酶的生理活性[23]。這些有益元素的高質(zhì)量存在，有利于鋪地錦竹草提取物發(fā)揮其保健藥理活性作用。同時(shí)，鋪地錦竹草提取物中Pb、Cu、Ni、Ag、Ge 等有害微量元素的檢出量極少或未檢出。由此可見(jiàn)，鋪地錦竹草提取物在金屬元素組成上對(duì)生物體安全無(wú)毒，具有開(kāi)發(fā)為無(wú)重金屬污染的功能性食品的潛力。

2.2 鋪地錦竹草水提取物抗氧化活性分析

2.2.1清除DPPH自由基活性以VC為參照標(biāo)準(zhǔn)，鋪地錦竹草提取物對(duì)DPPH·清除率見(jiàn)圖1。VC清除DPPH·線(xiàn)性回歸方程為y=4.0393x+1.812，R2=0.9996，其IC50為0.011 mg·mL-1。與VC清除DPPH·線(xiàn)性不同，鋪地錦竹草水提取物清除DPPH·的量效關(guān)系為非線(xiàn)性關(guān)系，表現(xiàn)為多項(xiàng)式關(guān)系，其擬合的回歸方程公式為y=0.00004x3-0.0202x2+3.0238x-126.65，R2=0.9994，其IC50值為0.265 mg·mL-1。

上述結(jié)果表明，鋪地錦竹草水提取物含量與DPPH 自由基清除率之間存在明顯的“S”形量效關(guān)系，類(lèi)似于血紅蛋白運(yùn)送氧分子的協(xié)同作用過(guò)程，提示鋪地錦竹草水提取物對(duì)DPPH 自由基的清除機(jī)制可能是多個(gè)活性因子協(xié)同作用的結(jié)果。

表2 鋪地錦竹草水提取物中18 種礦質(zhì)元素含量表Table 2 Contents of 18 mineral elements in Callisia repens aqueous extracts

圖1 VC 和鋪地錦竹草水提取物對(duì)DPPH·的清除率Fig.1 Clearance rate of DPPH· by VC and Callisia repens aqueous extracts

2.2.2總還原力測(cè)定以VC為參照標(biāo)準(zhǔn)，鋪地錦竹草水提取物的總還原力見(jiàn)圖2，VC還原力回歸方程y=6.465x+0.0405，R2=0.9995。鋪地錦竹草水提取物還原力與VC一樣隨著濃度的增加而增大，呈現(xiàn)較好的線(xiàn)性關(guān)系，其相關(guān)線(xiàn)性回歸方程為y=0.2889x+0.0105，R2=0.9999。經(jīng)計(jì)算可知，1 mg 鋪地錦竹草水提取物的總還原力與39 μg VC的總還原力相當(dāng)。

2.2.3對(duì)亞鐵離子的螯合能力由圖3 可知，EDTA 具有良好的亞鐵離子螯合能力，其線(xiàn)性回歸方程式為y=1199.1x+8.1455，R2=0.9966。鋪地錦竹草水提取物對(duì)亞鐵離子未表現(xiàn)出有規(guī)律的螯合能力，說(shuō)明其可能不具備離子螯合力。

圖2 VC 和鋪地錦竹草水提取物的總還原力Fig.2 Total reducing power of VC and Callisia repens aqueous extracts

圖3 EDTA 和鋪地錦竹草水提取物螯合亞鐵離子的能力Fig.3 The chelating ability of EDTA to ferrous ions and Callisia repens aqueous extracts

2.2.4提取物清除羥自由基活性以VC為參照標(biāo)準(zhǔn)，鋪地錦竹草提取物對(duì)羥自由基的清除率如圖4。VC清除·OH 的作用表現(xiàn)為典型的線(xiàn)性量效關(guān)系，其線(xiàn)性回歸方程為y=2762.8x+3.4012，R2=0.9795， IC50為0.017 mg·mL-1。鋪地錦竹草水提取物對(duì)·OH 的清除作用不呈線(xiàn)性關(guān)系，而是明顯的對(duì)數(shù)關(guān)系，擬合所得回歸方程為y=21.06ln(x)+46.948，R2=0.9995，IC50為1.16 mg·mL-1。與其對(duì)DPPH 自由基的清除作用類(lèi)似，進(jìn)一步說(shuō)明鋪地錦竹草水提取物可能存在多個(gè)活性因子，通過(guò)相互協(xié)同作用清除羥自由基。

圖4 VC 和鋪地錦竹草水提取物對(duì)·OH 的清除率Fig.4 Clearance rate of ·OH by VC and Callisia repens aqueous extracts

3 結(jié)論

鋪地錦竹草是閩南地區(qū)民間較常見(jiàn)的一種用于降血糖的藥食兩用中草藥，作者在前期動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中證實(shí)其水提取物有較強(qiáng)的降血糖作用(另行發(fā)表)，但是有關(guān)其活性成分和作用機(jī)制尚不明確。目前，國(guó)內(nèi)外公認(rèn)中草藥，尤其是藥食兩用中草藥的生物學(xué)活性成分多為多糖類(lèi)、黃酮類(lèi)、花色苷類(lèi)等化合物[24]，多數(shù)具有降糖功能的成分一般都具有較強(qiáng)的抗氧化活性[25—27]。DPPH 自由基清除能力、還原力、羥自由基清除能力是衡量這些生物活性物質(zhì)抗氧化能力最重要及最常用的判斷指標(biāo)。通過(guò)根系對(duì)土壤中各種礦物質(zhì)元素進(jìn)行吸收富集，是植物最基本的生理學(xué)特質(zhì)之一。不同植物對(duì)不同礦物質(zhì)的吸附和富集偏好不同，如果產(chǎn)生了重金屬高濃度富集，則必然會(huì)對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)和安全帶來(lái)極大影響。本研究表明，鋪地錦竹草水提取物的主要活性成分如多糖類(lèi)、總黃酮類(lèi)、總花色苷類(lèi)及有益礦質(zhì)元素含量都較高，有害微量元素含量極低或無(wú)法檢出，具有開(kāi)發(fā)為保健性功能性食品的良好潛力。研究結(jié)果還顯示，鋪地錦竹草水提取物可能含有多種抗氧化活性因子，它們通過(guò)協(xié)同作用機(jī)制對(duì)DPPH 自由基和羥自由基表現(xiàn)出較強(qiáng)的清除能力。由于本研究所用鋪地錦竹草水提取物為尚未經(jīng)過(guò)高精度純化的粗提物，其活性多糖、總黃酮和花色苷等活性成分含量相對(duì)值偏低，隨著提取方法的改善和進(jìn)一步的分離純化，單位質(zhì)量提取物的活性成分含量升高，其抗氧化能力等生理學(xué)活性還可能大幅提高。