植物化合物在糖尿病防治中的应用

(整期优先)网络出版时间:2022-06-28
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植物化合物在糖尿病防治中的应用

陈烽 吴映泫 陈文桂

宁南县疾病预防控制中心 四川 宁南 615400

摘要 糖尿病是一种代谢性疾病,具有高发病率、并发症严重等特点,是全球最为严重的公共卫生问题。其发病机制主要为氧化应激、炎症、糖代谢和吸收功能障碍、胰岛β细胞功能障碍和胰岛素抵抗等。常见的临床症状为“三多一少”,即多饮、食、尿和体重减轻,严重时会伴有多种并发症。植物化学物作为存在于蔬果中的天然物质,主要为黄酮、萜类、单宁和生物碱等。其抗氧化、抗炎、清除自由基、糖代谢相关酶调节和保护胰岛β细胞等特性在糖尿病预防和治疗中发挥着重要作用。

关键词 植物化学物;糖尿病;胰岛素抵抗;氧化应激;黄酮;萜类

糖尿病(diabetes mellitus, DM)是一种以长期高血糖为临床表现特点的一种新陈代谢系统疾病,可能会引起多种细胞微血管或者大血管的并发症,其也是目前全球范围内最常见的一种慢性疾病之一,严重威胁着人类健康和社会发展。据国际糖尿病联盟(international diabetes federation,IDF)发布的全球糖尿病地图(IDF diabetes atlas),2019年全球约有4.63亿20-79岁的成年人患有糖尿病;中国有1.164亿糖尿病患者,居世界第一[1]。近年来,越来越多研究表明,植物化学物的抗氧化、清除自由基和抗炎作用,能有效控制高血糖。本文通过分析糖尿病的发病机制和临床表现,并探讨植物化学物的生物学作用,为糖尿病防治的发展提供思路。

1. 植物化学物在糖尿病防治中的机制及应用

蔬菜和水果的摄入量与糖尿病的风险呈负相关,其中的植物化学物质在糖尿病的预防和治疗中发挥主要作用。其通常具有较强的抗氧化、清除自由基和抗炎作用,也是其他生物活性和保健作用的基础,如抗癌、抗衰老、保护心血管疾病、糖尿病、肥胖和神经退行性疾病[2,3]。这些植物化学物质主要包括黄酮、萜类、单宁等。

1.1 黄酮 越来越多的科学证据表明,黄酮类化合物具有生物学特性,有助于治疗2型糖尿病,特别是在预防或减轻周围神经病变、视网膜病变和肾病等并发症方面[4]。黄酮类化合物可进一步分为黄酮、花色苷、异黄酮、黄酮醇和黄烷醇等[5]

1.2 萜类 植物化学物质类,特别是萜类,由于其强大的生物活性、安全性、可药物性以及靶向影响糖脂代谢的酶和受体的潜力而备受关注。在萜类化合物中,β-石竹烯(BCP)是一种双环非精神活性化合物,广泛存在于许多食用植物的精油中。

1.3 单宁 单宁属于多酚类物质,其水解产物为1,2,3,4,6-O-五没食子酰葡萄糖(PGG),有α-PGG和β-PGG两种异构体。β-PGG广泛分布于天竺葵、盐麸子、牡丹等植物中,而α-PGG较少存在于自然界中[6]。α-PGG可以诱导胰岛素受体酪氨酸磷酸化,激活PI-3激酶和Akt激酶,增强胰岛素葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)转运葡萄糖[7]

1.4 生物碱 生物碱是含氮杂环的低分子含氮化合物,越来越多的证据表明,生物碱可预防糖尿病及其并发症的发生,其中小檗碱、葫芦巴碱和辣椒素是最常见的抗糖尿病化合物[8]


2.总结

近年来,人们对于糖尿病发病机制和因素的认识不断增加,糖尿病的治疗方法也逐渐增多。然而,糖尿病患者的数量仍在上升,糖尿病防治工作依旧严峻。植物化学物作为自然中存在的天然物质,广泛存在于蔬菜水果之中。一些研究已经证明了植物化学物在糖尿病预防和治疗中发挥着重要作用,但还没有任何营养或食品衍生化合物被正式用作为抗糖尿病药物的直接替代品。植物化学物质可与抗糖尿病药物联合使用,是糖尿病长期治疗和管理的潜在选择。随着植物化学物的药理作用逐渐深入研究,将有助于开发其对糖尿病治疗潜力,为糖尿病的治疗提供新的思路。

参考文献:

[1] Saeedi P, Petersohn I, Salpea P, et al. Global and regional diabetes prevalence estimates for 2019 and projections for 2030 and 2045: Results from the International Diabetes Federation Diabetes Atlas, 9(th) edition[J]. Diabetes Res Clin Pract, 2019, 157: 107843.

[2] Wang L, Chen J, Xie H, et al. Phytochemical profiles and antioxidant activity of adlay varieties[J]. J Agric Food Chem, 2013, 61(21): 5103-13.

[3] Mursu J, Virtanen J K, Tuomainen T P, et al. Intake of fruit, berries, and vegetables and risk of type 2 diabetes in Finnish men: the Kuopio Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study[J]. Am J Clin Nutr, 2014, 99(2): 328-33.

[4] Bahadoran Z, Mirmiran P, Azizi F. Dietary polyphenols as potential nutraceuticals in management of diabetes: a review[J]. J Diabetes Metab Disord, 2013, 12(1): 43.

[5] Yang J. Brazil nuts and associated health benefits: A review[J]. LWT - Food Science and Technology, 2009, 42(10): 1573-1580.

[6] Nguyen V B, Wang S L, Tran T N, et al. Novel Potent Hypoglycemic Compounds from Euonymus laxiflorus Champ. and Their Effect on Reducing Plasma Glucose in an ICR Mouse Model[J]. Molecules, 2018, 23(8).

[7] 张露, 黄祥霞, 涂宗财等. 5种莲副产物中活性成分及其抗氧化、α-葡萄糖苷酶抑制活性比较[J]. 食品科学, 2018, 39(09): 33-38.

[8] Xie Y, Zhang Y, Guo Z, et al. Effect of Alkaloids from Nelumbinis Plumula against Insulin Resistance of High-Fat Diet-Induced Nonalcoholic Fatty Liver Disease in Mice[J], 2016, 2016: 3965864.