桑叶中1-脱氧野尻霉素(DNJ)的开发现状与前景展望

1-脱氧野尻霉素(DNJ)作为桑资源中特有的物质,具有降血糖、降血脂、抗氧化、抗肿瘤、抗病毒等生物活性,有较高的利用价值。为进一步促进DNJ的开发和利用,本文对现阶段DNJ的提取方法、生物活性以及应用领域进行整理,分析和展望了DNJ现阶段及未来的研究状况。发现随着DNJ提取工艺的进步,DNJ的提取效率在逐步提升,并且得益于DNJ所具备的降血糖活性、抗病毒活性、抗肿瘤活性与抗氧化和抗炎活性,使其在动物生产、医药、食品领域有着良好的应用前景。相信随着对DNJ研究与开发的深入,能使DNJ得到更充分的应用,从而推动桑资源的多元化利用。

桑叶中1-脱氧野尻霉素降糖机制研究进展

糖尿病是以血葡萄糖水平慢性增高为特征的代谢疾病群,严重危害人体健康,且其流行趋势日益严峻。通过饮食控制来防治糖尿病是较为温和安全的方法,其中对于食源性降糖活性成分的研究不断深入。桑叶具有良好的降糖效果,1-脱氧野尻霉素是桑叶的主要降糖成分,对其降糖机制已有较为广泛深入的研究。本文综述了1-脱氧野尻霉素调节血糖作用的主要机制,并针对1-脱氧野尻霉素以及桑叶的开发利用提出展望,为未来桑叶功能成分尤其是1-脱氧野尻霉素的相关研究提供了理论参考。

桑叶1-脱氧野尻霉素对新西兰白兔生长性能、肉品质和抗氧化性能的影响

试验旨在研究正常桑叶饲喂量下1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)对新西兰白兔生长性能、养分表观消化率、肉品质、肌肉脂肪酸组成和抗氧化性能的影响。选取36只45日龄体重相近[(1.05±0.04)kg]的新西兰白兔按饲粮中DNJ添加量(0、0.14、0.28 g/kg)随机分为对照组、L-DNJ组和H-DNJ组,每组12个重复,每个重复1只。预试期14 d,正试期28 d。结果表明:①与对照组相比,H-DNJ组兔平均体重、干物质和粗脂肪表观消化率显著降低(P<0.05),粗蛋白表观消化率显著增高(P<0.05);②与对照组相比,处理组兔肉红度a^(*)显著提高(P<0.05),粗脂肪含量显著降低(P<0.05),HDNJ组兔肉亮度L^(*)显著降低(P<0.05);③各组兔肉中棕榈酸(16:0)和亚油酸(C18:2n6c)含量最高,其次为油酸(18:1n9)和硬脂酸(18:0),H-DNJ组兔肉中饱和脂肪酸(SFA)含量显著降低(P<0.05),多不饱和脂肪酸(PUFA)含量显著提高(P<0.05);④处理组兔中肉谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)活性显著提高(P<0.05),H-DNJ组总抗氧化能力(T-AOC)显著提高(P<0.05)。综上所述,桑叶DNJ能够降低新西兰白兔对干物质和粗脂肪表观消化率,提高对粗蛋白表观消化率,影响生长性能。但适量添加可以改善兔肉质量,提高兔肉中PUFA含量和抗氧化能力,使其更有益人类健康并利于保存。

桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取和对高糖诱导的肾小球系膜细胞凋亡和炎性因子的影响

目的:对桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取条件进行优化后研究其对高糖诱导的肾小球系膜细胞凋亡和炎性因子的影响。方法:建立1-脱氧野尻霉素的定量检测方法,探讨桑叶中1-脱氧野尻霉素的最佳提取条件。培养小鼠肾小球系膜(SV40 MES 13)细胞,并分为四组:正常对照组(PBS)、高糖组(30 mmoL/L葡萄糖)和1-脱氧野尻霉素组(2、50μM),给药结束后采用CCK-8法测定SV40 MES 13细胞的存活率,ELISA测定炎性因子单核细胞趋化蛋白1(Monocyte chemoattractant protein-1,MCP-1)、肿瘤坏死因子α(Tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)和白细胞介素6(Interleukin-6,IL-6)的水平。最后用Western blotting法检测细胞增殖蛋白Cyclin D1和PCNA的表达水平。结果:桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取条件最终优化为料液比1∶15 g/mL、pH值3.0和提取时间30 min。1-脱氧野尻霉素明显提高SV40 MES 13细胞的存活率,并下调炎性因子IL-6的表达水平,且高剂量的1-脱氧野尻霉素显著降低Cyclin D1和PCNA的表达。结论:选择合适的料液比、pH值和提取时间可优化桑叶中1-脱氧野尻霉素的提取工艺,此外,1-脱氧野尻霉素具有改善高糖诱导的肾小球系膜细胞凋亡的作用,其作用机制与调控炎性因子及相关增值蛋白的表达有关。

1-脱氧野尻霉素衍生物的研究进展

1-脱氧野尻霉素(DNJ)是一种多羟基哌啶生物碱。DNJ及其衍生物具有降血糖、抗病毒、抑制肿瘤转移等作用。此文综述了近年来DNJ及其衍生物的研究进展。

桑树中的1-脱氧野尻霉素含量变化规律研究

综合桑品种、桑树生长季节、桑树不同药用部位以及桑叶的不同发育阶段等因素探讨桑树(Morus L.)体内1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojimycin,1-DNJ)的积累规律,期望发掘富含1-DNJ的生物资源。利用反相高效液相色谱法测定了18个代表性桑品种的摘芯芽和2个桑品种全年不同季节、不同发育时期的桑叶以及不同季节桑枝皮中1-DNJ的含量,并测定了与桑树亲缘关系相近的构树(Broussonetia papyrifera L.)等7种植物中的1-DNJ含量。在18个供试桑品种的摘芯芽中,1-DNJ含量以秋雨和沙2×伦教109最高,质量分数均达0.328 0%左右,黄鲁的1-DNJ含量最低。农桑14号和陕桑305两个桑品种冬、春季不同发育时期桑叶中的1-DNJ含量以冬芽最高,质量分数分别达到0.345 3%、0.255 7%,在开叶期和叶片成熟期较高,在缓慢生长期较低;不同季节桑叶中1-DNJ的含量均是嫩芽>嫩叶>成熟叶>老叶,其中嫩芽和嫩叶中1-DNJ含量以晚秋最高,成熟叶中以夏季最高,而老叶中的1-DNJ含量以春季最高;桑枝皮中1-DNJ的含量以中秋和晚秋期较高,夏季最低。测定的7种非桑属植物均不含1-DNJ。结果说明桑树是富含1-DNJ的主要植物资源,其中在桑园管理过程可以大量获得的桑树摘芯芽以及桑树伐条剪下的桑枝(桑皮)中均富含1-DNJ,具有重要的开发利用价值。

桑树资源中1-脱氧野尻霉素的测定及其生物活性分析

目的测定桑树资源中1-脱氧野尻霉素(DN J)并分析其生物活性。方法以氯甲酸芴甲酯(FM OC-C l)柱前衍生RP-HPLC荧光检测法对DN J进行分析;在酶水平测定样品的α-糖苷酶抑制曲线,在离体水平用反转肠囊实验测定样品的α-糖苷酶抑制活性。结果建立了DN J的定量方法,并应用于桑树资源中DN J的定量;这些中药材与DN J对照品呈现了平行的α-糖苷酶抑制曲线,对淀粉水解和葡萄糖吸收具有较好的抑制作用。结论桑树资源可以作为α-糖苷酶抑制剂治疗糖尿病。

用反相高效液相色谱-紫外检测法测定1-脱氧野尻霉素的含量

以0.05 mol/L HC l为溶剂提取蚕粉和桑叶粉中的1-脱氧野尻霉素(DNJ),并用9-芴基氯甲酸甲酯(FMOC)为衍化剂,在pH 8.5的硼酸盐缓冲液中进行衍生化反应,生成具有紫外吸收的DNJ-FMOC络合物,再用反相高效液相色谱-紫外检测法对其分离测定。结果表明,反应产物的色谱图分离效果良好,DNJ-FMOC的峰面积与DNJ浓度呈高度正相关关系,加样回收率平均为100.7%。精密度试验、稳定性试验、重现性试验、回收率试验表明,该方法稳定可靠,可以作为测定家蚕、桑叶及有关药物样品中DNJ含量的有效方法。

桑叶1-脱氧野尻霉素(DNJ)对α-蔗糖酶的抑制动力学研究

从桑叶中提取的1-脱氧野尻霉素(DNJ)作为糖苷酶抑制剂具有降血糖的功能。为了解明桑叶DNJ对α-蔗糖酶的作用机制,应用酶抑制动力学分析桑叶DNJ(纯度>95%)对α-蔗糖酶的抑制特性。通过建立的α-蔗糖酶酶促反应体系表明,在α-蔗糖酶质量浓度≤500μg/mL、反应时间8min以内时,反应体系呈现良好的线性趋势;抑制活性检测表明,桑叶DNJ对α-蔗糖酶具有明显的抑制作用,其半抑制浓度(IC50)为5.67mg/mL;依据酶抑制动力学曲线特征推断桑叶DNJ对α-蔗糖酶具有明显可逆的非竞争性抑制作用,其抑制常数Ki为6.73mg/mL。

1-脱氧野尻霉素的来源及合成研究进展

1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,DNJ)是一种有效的α-糖苷酶抑制剂,具有显著的降血糖作用。野尻霉素最先从链霉菌中发现,而天然DNJ最先是从桑根皮中分离到的。在植物中,已从桑树(MorusL.)、鸭跖草(Commelina communis)、风信子(Hyacinthus orientalis)以及沙参属植物(Adenophora triphyllavar.japonica)中分离鉴定到DNJ,其中桑树中的DNJ含量最高,并且因桑品种、药用部位、季节气候、地理土壤、叶位和发育阶段等因素的不同而存在很大差异。在微生物中,已从多种链霉菌和芽孢杆菌中分离到DNJ,还发现从桑树中分离到的嗜麦芽寡养假单胞杆菌(Stenotrophomonas maltophilia)和藤黄微球菌(Micrococcus luteus)2种内生菌也能够产生DNJ,已对多种微生物产DNJ的发酵条件进行研究。在昆虫中,除家蚕(Bombyxmori)富含DNJ外,野桑蚕(Bombyxmandarina)、桑蟥(Rondotia menciana)、桑尺蠖(Phthonandria atrineata)、桑螟(Diaphani apy-loalis)等取食桑叶的单食性或寡食性昆虫也富含DNJ,昆虫体内的DNJ来源于食物,其中家蚕体内DNJ的含量因蚕品种、发育时期、组织器官以及饲料等因素的不同而异,家蚕随龄期进展存在着对DNJ的吸收富集和排泄的周期性变化。目前已经对链霉菌、芽孢杆菌和鸭跖草体内DNJ的生物合成途径进行了探索,发现不同物种体内DNJ的合成机制不同。另已探明了DNJ的3种主要合成方法,人工合成的一些DNJ衍生物已经应用于临床。

不同全蚕粉中的1-脱氧野尻霉素含量及其对小鼠血糖浓度的影响

为探讨全蚕粉中1-脱氧野尻霉素(1-deoxynojimycin,1-DNJ)含量与降血糖效果的关系以及蚕体内1-DNJ的来源,测定了7个家蚕品种或杂交组合以及用5个桑品种和不同叶质桑叶饲养5龄蚕制备的全蚕粉中1-DNJ含量,同时测定了由相应的全蚕粉配制的蚕粉复合物对小鼠食后1.5 h血糖值的影响。结果表明,不同家蚕品种以及用不同桑品种和不同叶质桑叶饲养家蚕制备的全蚕粉复合物的降血糖效果均存在显著差异,凡是降血糖效果显著的全蚕粉,1-DNJ含量都处于较高水平,而1-DNJ含量低的全蚕粉其降血糖效果均较差,但降血糖活性与1-DNJ含量之间并不存在显著正相关关系,说明全蚕粉中还存在其它降血糖活性成分。养蚕用桑中的1-DNJ含量与蚕体内1-DNJ含量存在高度正相关性,而且用不含桑叶粉的人工饲料饲养的家蚕幼虫不含1-DNJ,因此证实了蚕体内的1-DNJ来源于桑叶,家蚕本身不能产生1-DNJ。

12个桑树品种桑叶中的1-脱氧野尻霉素含量测定与分析

基于开发我国桑树资源的药用保健功能的目的,采用柱前荧光衍生高效液相色谱法对云南省不同种的12个桑树品种桑叶中的1-脱氧野尻霉素(1-DNJ)含量进行了检测与分析。结果表明:不同桑树品种桑叶中的1-DNJ含量有差异,其中开远蒙桑桑叶中的1-DNJ的质量比为4.070 mg/kg,其含量最高,极显著高于其他品种;水桑、开远鬼桑、河口长穗桑桑叶中的1-DNJ含量较高,显著高于其余品种;其余8个品种之间的差异不显著。

桑叶中总生物碱和1-脱氧野尻霉素的含量考察

目的建立桑叶中总生物碱和1-脱氧野尻霉素(DNJ)含量的测定方法,并考察不同采摘时间、不同种植基地及药用部位的桑叶药材中总生物碱和DNJ含量。方法采用雷氏盐比色法测定总生物碱含量;应用HPLC-ELSD测定DNJ含量。流动相为乙腈-水(80:20);流速:1.0mL.min-1;柱温30℃;进样量:20μL。漂移管温度55℃;载气(N2)压力:0.15MPa。结果本实验所建立的方法准确、重复性好。不同采摘时间、采摘部位的桑叶中二者含量差异较大,不同种植基地的桑叶中二者含量变化相对较小。结论测定结果表明,桑叶中DNJ和总生物碱的含量与采摘时间、种植基地及药用部位等密切相关,其中采摘季节、部位影响较大。

黄血蚕中1-脱氧野尻霉素的离子色谱法测定

报道了对家蚕的生理活性物质1-脱氧野尻霉素的分析研究。将家蚕幼虫粉碎并经处理后,用离子色谱法分离出4个生物碱组分,其中1-脱氧野尻霉素的含量0.1890%。超声波法提取1-脱野尻霉素的得率比一般水提法高7倍。

高效液相色谱-荧光检测法测定桑叶中1-脱氧野尻霉素(DNJ)含量

目的:建立桑叶药材中1脱氧野尻霉素(DNJ)的高效液相色谱荧光检测法的含量测定方法。并对不同生长季节和生长环境桑叶药材的DNJ含量进行测定。方法:桑叶经0.05mol·L-1盐酸提取,在pH8.5的硼酸盐缓冲液条件下,用芴甲氧酰氯(FMOC Cl)与DNJ反应生成荧光产物,然后用高效液相色谱荧光检测器测定。液相条件为HiQSiLC18分析柱(4.6mm×250mm,5μm),流动相为乙腈0.1%醋酸(55∶45),流速1.0mL·min-1,柱温25℃,荧光检测器激发波长254nm,发射波长322nm。结果:DNJ与其他组分分离效果较好,线性范围为0.567～34μg·mL-1(r=0.9998),加样回收率为97.2%。结论:桑叶中DNJ含量与环境因素、温度及生长季节有关,该方法可作为桑叶药材的质量控制方法。

反相高效液相色谱法检测不同品种和叶位桑叶中1-脱氧野尻霉素

建立以芴甲氧酰氯(FMOC-Cl)为衍化剂的柱前衍生化-反相高效液相紫外线检测法测定桑叶中1-脱氧野尻霉素(DNJ)含量的方法,并对不同品种、不同叶位桑叶中DNJ含量进行检测。结果表明:以0.05mol/LHCl为溶剂提取桑叶粉中的DNJ,用芴甲氧酰氯(FMOC-Cl)为衍生化试剂,在pH8.50硼酸盐缓冲液条件下,衍生化和RP-HPLC检测效果最好。反相高效液相色谱-紫外检测法检测DNJ时,流动相中乙腈:0.1%醋酸为55:45(V/V)时色谱分离效果最好,DNJ-FMOC的峰面积与DNJ浓度呈高度正相关关系,相关系数为0.9852。不同品种的桑叶中DNJ含量不同,本研究的15个样品中青阳青桑的DNJ含量最高,达到0.1486%,皮桑含量最低,为0.04291%。不同叶位桑叶的DNJ含量不同,第1叶位至第5叶位桑叶的DNJ含量逐渐降低,说明桑叶随着发育成熟,DNJ的含量逐渐降低。结果显示该方法快捷、稳定、灵敏、准确度高,适合桑叶中DNJ含量的检测。

桑叶1-脱氧野尻霉素(DNJ)对高脂血症小鼠糖脂代谢的影响

为了开发利用桑树来源多羟基哌啶生物碱1-脱氧野尻霉素(DNJ)的生物活性功能,研究桑叶DNJ对高脂饲料诱导高脂血症模型小鼠糖脂代谢的影响及调控作用机制。将自制的桑叶DNJ冻干粉按照50 mg/(kg·d)的剂量灌胃给予高脂血症模型小鼠90 d后,小鼠餐后血糖、总胆固醇(TG)浓度和胰岛素的活力以及胰岛素抵抗指数均极显著降低(P<0.01),肝脏组织中的葡萄糖激酶(GK)、丙酮酸激酶(PK)活力及载脂蛋白(APO-A1、APO-B100)的含量极显著提高(P<0.01);qRT-PCR检测小鼠肝脏组织中糖脂转运代谢关键蛋白APO-A1、APO-B100、脂蛋白脂酶(LPL)、内质网脂酰辅酶A合成酶Acyl-Co A-S、甘油激酶(Gly-K)、3-磷酸甘油脱氢酶(G3PD)等的编码基因转录水平极显著上调(P<0.01);Western blot检测糖异生关键酶丙酮酸羧化酶(PCB)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化激酶(PEPCK)蛋白的表达水平下调。对小鼠肝脏组织的病理切片观察发现,高脂血症模型小鼠的肝细胞索排列紊乱,遍布脂滴,给予桑叶DNJ治疗后,小鼠肝脏细胞的脂滴数量明显减少。研究结果提示,桑叶DNJ可通过调节葡萄糖、甘油三酯代谢关键酶蛋白的表达,促进血糖、血脂的转运代谢,从而降低小鼠因高脂饲料诱导造成的肝脏组织损伤。

桑叶总生物碱中1-脱氧野尻霉素在大鼠体内的药物动力学研究

目的建立测定大鼠血浆中1-脱氧野尻霉素(DNT)含量的柱前衍生-高效液相色谱荧光法,初步研究桑叶总生物碱中DNJ在大鼠体内的药动学过程。方法大鼠灌胃桑叶总生物碱(给药剂量按DNJ计约为80 mg·kg-1)后不同时间点采集血样,采用柱前衍生-高效液相色谱荧光法测定,色谱条件为HiQSiL C18分析柱(4.6 mm×250 mm,5μm),乙腈-0.1%醋酸水溶液(40∶60,V/V)为流动相,荧光检测器激发波长254 nm,发射波长322 nm,流速1.0 mL·min-1,柱温25℃。DNJ血药浓度-时间数据用药动学软件3P97处理。结果 DNJ血浆浓度在1.4～22.4 mg·L-1线性关系良好,血浆中1-脱氧野尻霉素定量下限为1.4 mg·L-1。日内、日间精密度(RSD)分别为3.7%～5.8%和4.6%～6.0%,方法回收率为97.6%～101.5%,提取回收率为76.3%～81.6%。DNJ在大鼠体内的血药浓度-时间过程符合二房室模型,Ka=(4.85±0.95)h-1,AUC=(19.22±1.37)mg·h·L-1,Cmax=(12.98±1.92)mg·L-1,Tmax=(0.50±0.00)h。结论该法准确可靠,专属性强,适用于DNJ在大鼠体内的血药浓度测定及药代动力学研究。

柱前衍生化高效液相色谱-荧光检测法测定桑叶中的1-脱氧野尻霉素

采用柱前衍生化高效液相色谱-荧光检测法测定了桑叶中的1-脱氧野尻霉素(DNJ)。用0.05mol/LHCl提取桑叶中的DNJ,采用6-氨基喹啉基-N-羟基琥珀酰亚氨基甲酸酯(AQC)试剂在pH8.5硼酸盐缓冲液下对DNJ进行衍生化,以0.02mol/L磷酸二氢钾缓冲液(pH5.0)-乙腈(体积比为85∶15)为流动相,利用C18色谱柱(5μm,250mm×4.6mm)分离,在激发波长为250nm、发射波长为395nm条件下进行荧光检测,DNJ的AQC衍生物与衍生化试剂的水解产物分离良好。方法的线性范围为0.5～25mg/L,检出限为0.02mg/L(S/N=3)。实验测得桑叶中DNJ含量为0.12%;回收率为96.1%～98.6%。