CN106619766A - 一种甜叶菊酚类提取物及其在降血糖制品中的应用 - Google Patents
一种甜叶菊酚类提取物及其在降血糖制品中的应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种甜叶菊酚类提取物及其在降血糖制品中的应用，属植物提取物技术领域。本发明公布的甜叶菊酚类提取物主要成分为绿原酸类和黄酮类化合物。该甜叶菊酚类提取物能够改善小鼠耐糖量异常，改善小鼠糖调节受损作用显著，并能够很好的提高小鼠对胰岛素敏感性，具有良好的降血糖功效。本发明提供的甜叶菊酚类提取物具有原料来源丰富且廉价易得、容易产业化、无毒副作用等优点，作为降血糖制品其开发及应用的前景广阔。
Description
技术领域
本发明属植物提取物技术领域，涉及一种甜叶菊酚类提取物及其在降血糖制品中的应用。
背景技术
甜叶菊(Stevia rebaudiana)属菊科多年生草本植物，原产于南美巴拉圭和巴西，是目前已知甜度较高的糖料植物之一，已成为继蔗糖、甜菜糖之后的第三种天然糖源。目前，中国是世界最大的甜菊糖苷生产及供应国，占全球总量的80％以上。甜叶菊中除甜菊糖苷外还含有黄酮、绿原酸等多种成分，且这些成分具有重要的生物活性，如抗菌、降血压、降血脂等，在其发源地作为甜茶、药茶饮用已有一百多年的历史。
甜菊糖苷生产现多采用热水浸提，提取液经絮凝、树脂纯化和干燥制得。甜叶菊酚类物质在甜菊糖苷生产过程中作为杂质存在，需在后续工艺中将其去除，不仅造成资源的浪费，还对环境造成了极大的污染。本专利中，申请人对甜叶菊酚类提取物的降血糖活性进行了考察，该甜叶菊酚类提取物能够改善小鼠耐糖量异常(IGT)，改善小鼠糖调节受损作用显著，并能够很好的提高小鼠对胰岛素敏感性，具有良好的降血糖功效，为其在制备降血糖制品中的应用提供科学依据，亦为甜叶菊综合应用开发奠定了基础。
发明内容
为提高甜叶菊综合利用价值，本发明提供了一种甜叶菊酚类提取物，本发明另一个目的在于提供甜叶菊酚类提取物的降血糖活性及其在制备降血糖制品中的应用。
为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案予以实现：一种甜叶菊酚类提取物，所述提取物是以黄酮和绿原酸为主要成分的多酚类化合物。
本发明所述甜叶菊酚类提取物中包括黄酮含量为5.0-85.0wt％，绿原酸含量为10.0-90.0wt％。
本发明所述甜叶菊酚类提取物中黄酮成分为槲皮素、槲皮苷、槲皮素-3-O-β-D-***糖苷、槲皮素-3-O-[4”'-O-反式-咖啡酰基-α-L-鼠李糖-(1→6)-β-D-半乳糖苷]、芹菜素、芹菜素-4'-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷中的任意一种或几种，苷元为槲皮素、山奈酚、芹菜素和木犀草素中的任意一种或几种。
本发明该甜叶菊酚类提取物中绿原酸成分为咖啡酸、3-咖啡酰基奎尼酸、4-咖啡酰基奎尼酸、5-咖啡酰基奎尼酸、3,4-二咖啡酰基奎尼酸、3,5-二咖啡酰基奎尼酸、4,5-二咖啡酰基 奎尼酸、5-阿魏酰基奎尼酸中的任意一种或几种。
本发明所述甜叶菊酚类提取物制备方法如下：
(1)取甜菊叶原料，加水提取，提取液过陶瓷膜；
提取用水量为原料的10-30倍，提取温度为15-85℃，传统间歇提取三次或采用三级连续逆流提取，陶瓷膜选用膜管为5-100nm膜管；
(2)陶瓷膜透过液上大孔吸附树脂1吸附，碱洗，乙醇解析，解析液浓缩回收乙醇后分别过脱盐、脱色、精脱树脂，干燥得甜菊糖苷产品；
选用的吸附树脂为P20、ADS-4、69M、T28、DM30、001×6、001×8、201-H、SQ338、330中的任意一种或几种；碱洗液为NaOH、KOH、氨水中的一种或任意组合，质量浓度为0.2-2％的或pH 8.5-9.5，碱洗液用量为1-3BV，速度为1-3BV/h；
(3)下注水和调酸后碱洗液混合，上吸附树脂2，水洗，乙醇水溶液解析，浓缩回收溶剂，干燥得甜叶菊酚类提取物；
所用吸附树脂2为LX-200B、LX-2007、SD-300、LSA-21、HZ841中的一种或任意组合；下注水和调酸后碱洗液上柱流速1-3BV/h，调酸用盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、柠檬酸中的一种或几种，酸性溶液为摩尔浓度为0.1-18mol/L，调pH至0.5-6.5；水洗用量1-3BV，水洗流速1-3BV/h，解析用乙醇浓度为10-85％，用量为1-5BV，洗脱流速为1-3BV/h；浓缩采用薄膜浓缩、减压浓缩中的一种或组合；干燥采用喷雾干燥、脱味锅真空干燥、回转罐真空干燥、烘箱干燥中的一种或组合。
本发明的另一目的在于提供上述的甜叶菊酚类提取物在制备降血糖的药物或食品中的应用。
本发明所述的一种甜叶菊酚类提取物在制备改善耐糖量异常的药物或食品中的应用
本发明所述的一种甜叶菊酚类提取物在制备改善糖调节受损的药物或食品中的应用。
本发明所述的一种甜叶菊酚类提取物在制备提高胰岛素敏感性的药物或食品中的应用。
本发明所述药物或食品是以甜叶菊酚类提取物为活性成分制备而成的口服剂、注射剂或外用制剂。
本发明的设计思路是：本发明从甜叶菊中提取得到的甜叶菊酚类提取物在制备降血糖制品中的应用，该甜叶菊酚类提取物包括黄酮含量为5.0-85.0wt％，绿原酸含量为10.0-90.0wt％。本发明证实，该甜叶菊酚类提取物能够改善小鼠IGT，改善小鼠糖调节受损作用显著，并能够很好的提高小鼠对胰岛素敏感性，具有良好的降血糖功效。
本发明甜叶菊酚类提取物中黄酮和绿原酸的检测方法参考专利201510339325.7中提供的黄酮和绿原酸的检测方法。
采用上述技术方案所产生的有益效果是：本发明提供的甜叶菊酚类提取物具有原料来源丰富、易于产业化、无毒副作用等优点，作为降血糖制品其开发及应用的前景广阔。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供了甜叶菊酚类提取物对糖调节受损小鼠的糖耐量的影响。
实验方案
1)脂肪乳的制备
猪油40g，胆固醇2.5g，猪胆盐0.5g，吐温-80 7mL，加水定容至100mL，配成灌胃脂肪乳。
2)动物实验分组及基本操作
采用高脂高糖饮食建立小鼠糖调节受损模型(IGR)，雄性ICR小鼠平均分成7组，每组12只，如表1所示。
表1各组小鼠基本操作
表1各组小鼠基本操作
3)试验期基本操作
试验第4，8，12周末，各组小鼠禁食不禁水12h，测定空腹血糖、血清胰岛素、糖耐量。
4)空腹血糖测定及糖耐量测定
小鼠禁食(不禁水)12h，割尾静脉采血，测定小鼠血糖。各组小鼠经口给予2.5g/kgb.w.葡萄糖溶液，分别在0、30、60、120min测定各组小鼠血糖，并计算糖耐量曲线下面积。
5)甜叶菊酚类提取物的制备
称取100kg甜菊叶，加1.5m3水，65℃提取，重复提取三次，合并提取液，过5nm陶瓷膜。透过液上201-H吸附树脂，1BV水洗，水洗流速1BV/h，1.5BV 0.4％NaOH水溶液洗，流速1BV/h，乙醇解析，解析液浓缩回收乙醇后分别过脱盐、脱色、精脱树脂，干燥得甜菊糖苷 产品。
碱洗液用1mol/L的盐酸水溶液调pH至3.5，和下注水混合，上吸附树脂SD-300，上柱流速1.5BV/h。2BV水洗，水洗流速1.5BV/h。2BV 50％乙醇水溶液解析，解析流速1BV/h。减压浓缩，回收乙醇溶剂，脱味锅真空干燥得甜叶菊多酚提取物2.0kg。检测甜叶菊酚类提取物总黄酮和总绿原酸含量分别为20％和75％，黄酮类成分为槲皮素、槲皮苷、槲皮素-3-O-β-D-***糖苷、芹菜素、芹菜素-4'-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷；绿原酸成分为咖啡酸、3-咖啡酰基奎尼酸、4-咖啡酰基奎尼酸、5-咖啡酰基奎尼酸、3,4-二咖啡酰基奎尼酸、3,5-二咖啡酰基奎尼酸、4,5-二咖啡酰基奎尼酸、5-阿魏酰基奎尼酸。
6)统计分析
每个实验至少重复3次，其中细胞实验重复6次，结果用平均值±SD表示。数据统计用SPSS13.0统计软件进行处理，P<0.05具有显著性差异，P<0.01具有极显著性差异。
7)实验结果
7.1)干预3周后糖耐量
由表2可知，脂肪乳联合果糖饮食3周后模型对照组小鼠出现IGT，口服葡萄糖耐量(OGTT)曲线下面积(AUC)增加，与正常对照组比较有显著差异。阳性对照组二甲双胍能明显的改善小鼠IGT，AUC与正常对照组比较有极显著差异。甜叶菊多酚提取物高剂量和低剂量组使30min血糖值降低，改善小鼠IGT，AUC与正常对照组比较有显著差异。茶多酚和银杏黄酮对小鼠糖耐量没有显著影响，未能改善小鼠的IGR状态。
表2干预3周后小鼠的糖耐量
表2干预3周后小鼠的糖耐量
注：NC，正常对照组；MC，模型对照组；PC，阳性对照组；H，高剂量；L，低剂量。与MC比较，*P<0.05,**P<0.01。
7.2)干预6周后糖耐量
OGTT发现，模型对照组经过6周的脂肪乳联合果糖诱导，其30min血糖值进一步升高，与正常对照组比较有极显著差异，60min血糖值也高于正常对照组，AUC与正常对照组比较有极显著差异，表明模型对照组IGR程度进一步加重。二甲双胍在灌胃6周后仍然保持较好的干预效果，显著改善小鼠饮食诱导的IGR。各样品灌胃6周后，其干预效果普遍降低。其中，甜叶菊多酚提取物高剂量组仍能够使30min血糖值降低，改善小鼠IGT，AUC与正常对照组比较有显著差异。
表3干预6周后小鼠的糖耐量
表3干预6周后小鼠的糖耐量
注：NC，正常对照组；MC，模型对照组；PC，阳性对照组；H，高剂量；L，低剂量。与MC比较，*P<0.05,**P<0.01。
7.3)干预9周后糖耐量
表4干预9周后小鼠的糖耐量
表4干预9周后小鼠的糖耐量
注：NC，正常对照组；MC，模型对照组；PC，阳性对照组；H，高剂量；L，低剂量。与MC比较，*P<0.05,**P<0.01。
对脂肪乳联合果糖诱导的IGR小鼠进行干预，9周后的糖耐量结果如表5所示。模型对照组在饮食诱导9周后表现出联合糖耐量受损(CGI)，空腹血糖比正常对照组升高，有极显著差异，其AUC与正常对照组比较存在极显著差异。二甲双胍使小鼠的空腹血糖降低，改善了IGT，说明作为目前应用广泛的降糖药对小鼠的IGR表现出持久有效的预防效果。甜叶菊多酚提取物高剂量和低剂量组、茶多酚、银杏黄酮均能够降低糖调节受损小鼠的初始空腹 血糖值，具有显著性差异。其中，甜叶菊多酚提取物高剂量组能够使AUC降低，改善小鼠IGT。
改善小鼠糖耐量异常。
比较灌胃3、6、9周后各配方提取物对小鼠IGR的干预结果发现，甜叶菊多酚提取物对改善小鼠糖调节受损作用最为显著。
实施例2
本实施例提供了甜叶菊酚类提取物对IGR小鼠胰岛素耐量的影响。
实验方案
小鼠的饲喂、造模方法、动物实验分组及基本操作同实施例1.
1)胰岛素耐量测定
小鼠禁食(不禁水)5h，各组小鼠腹腔注射0.6IU/kg b.w.短效牛胰岛素，分别在0、30、60、90、120min割尾静脉采血测定血糖。
2)甜叶菊酚类提取物的制备
称取100kg甜菊叶，加3.0m3水，60℃三级连续逆流提取，提取液过50nm陶瓷膜。透过液上T28吸附树脂，1.5BV水洗，水洗流速1BV/h，1.5BV pH＝9.0的氨水溶液洗，流速1BV/h，乙醇解析，解析液浓缩回收乙醇后分别过脱盐、脱色、精脱树脂，干燥得甜菊糖苷产品。
碱洗液用18mol/L的硫酸溶液调pH至5.0，和下注水混合，上吸附树脂HZ 841，上柱流速1.0BV/h。3BV水洗，水洗流速2.0BV/h。2BV 65％乙醇水溶液解析，解析流速1.5BV/h。减压浓缩，回收乙醇溶剂，喷雾干燥得甜叶菊多酚提取物3.0kg。检测甜叶菊酚类提取物总黄酮和总绿原酸含量分别为15％和60％，黄酮类成分为槲皮素、槲皮苷、芹菜素、芹菜素-4'-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素和山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷；绿原酸成分为咖啡酸、3-咖啡酰基奎尼酸、4-咖啡酰基奎尼酸、5-咖啡酰基奎尼酸、3,4-二咖啡酰基奎尼酸、3,5-二咖啡酰基奎尼酸、4,5-二咖啡酰基奎尼酸、5-阿魏酰基奎尼酸。
3)统计分析
每个实验至少重复3次，其中细胞实验重复6次，结果用平均值±SD表示。数据统计用SPSS13.0统计软件进行处理，P<0.05具有显著性差异，P<0.01具有极显著性差异。
4)实验结果
样品对IGR小鼠干预11周后进行糖耐量试验(ITT)，结果见表5。模型对照组小鼠腹腔注射胰岛素后血糖下降，50min时血糖达到最低点，随后血糖开始回升，90min时血糖达到起始血糖的81.1％，起始血糖与90min血糖分别比正常对照组小鼠高12.5％和17.7％，有极显著差异。阳性对照组起始血糖与90min血糖分别比模型对照组有所下降，具统计学差异。各配方样品干预组各时间点血糖均低于模型对照组，且具有统计学差异。其中，甜叶菊多酚提取物的作用效果最强，能够很好的提高小鼠对胰岛素敏感性。
表5干预11周后小鼠的胰岛素耐量
表5干预11周后小鼠的胰岛素耐量
注：NC，正常对照组；MC，模型对照组；PC，阳性对照组；H，高剂量；L，低剂量。与MC比较，*P<0.05,**P<0.01。
Claims (10)
1.一种甜叶菊酚类提取物，其特征在于，所述提取物是以黄酮和绿原酸为主要成分的多酚类化合物。
2.根据权利要求1所述的一种甜叶菊酚类提取物，其特征在于，所述甜叶菊酚类提取物中包括黄酮含量为5.0-85.0wt%，绿原酸含量为10.0-90.0wt%。
3.根据权利要求1所述的一种甜叶菊酚类提取物，其特征在于，所述甜叶菊酚类提取物中黄酮成分为槲皮素、槲皮苷、槲皮素-3-O-β-D-***糖苷、槲皮素-3-O-[4'''-O-反式-咖啡酰基-α-L-鼠李糖-(1→6)-β-D-半乳糖苷]、芹菜素、芹菜素-4'-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷中的任意一种或几种，苷元为槲皮素、山奈酚、芹菜素和木犀草素中的任意一种或几种。
4.根据权利要求1所述的一种甜叶菊酚类提取物，其特征在于，该甜叶菊酚类提取物中绿原酸成分为咖啡酸、3-咖啡酰基奎尼酸、4-咖啡酰基奎尼酸、5-咖啡酰基奎尼酸、3,4-二咖啡酰基奎尼酸、3,5-二咖啡酰基奎尼酸、4,5-二咖啡酰基奎尼酸、5-阿魏酰基奎尼酸中的任意一种或几种。
5.根据权利要求1-4任意一项所述的一种甜叶菊酚类提取物，其特征在于，所述甜叶菊酚类提取物制备方法如下：
（1）取甜菊叶原料，加水提取，提取液过陶瓷膜；
提取用水量为原料的10-30倍，提取温度为15-85℃，传统间歇提取三次或采用三级连续逆流提取，陶瓷膜选用膜管为5-100nm膜管；
（2）陶瓷膜透过液上大孔吸附树脂1吸附，碱洗，乙醇解析，解析液浓缩回收乙醇后分别过脱盐、脱色、精脱树脂，干燥得甜菊糖苷产品；
选用的吸附树脂为P20、ADS-4、69M、T28、DM30、001×6、001×8、201-H、SQ338、330中的任意一种或几种；碱洗液为NaOH、KOH、氨水中的一种或任意组合，质量浓度为0.2-2%的或pH8.5-9.5，碱洗液用量为1-3BV，速度为1-3BV/h；
（3）下注水和调酸后碱洗液混合，上吸附树脂2，水洗，乙醇水溶液解析，浓缩回收溶剂，干燥得甜叶菊酚类提取物；
所用吸附树脂2为LX-200B、LX-2007、SD-300、LSA-21、HZ841中的一种或任意组合；下注水和调酸后碱洗液上柱流速1-3BV/h，调酸用盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、柠檬酸中的一种或几种，酸性溶液为摩尔浓度为0.1-18mol/L，调pH至0.5-6.5；水洗用量1-3BV，水洗流速1-3BV/h，解析用乙醇浓度为10-85%，用量为1-5BV，洗脱流速为1-3BV/h；浓缩采用薄膜浓缩、减压浓缩中的一种或组合；干燥采用喷雾干燥、脱味锅真空干燥、回转罐真空干燥、烘箱干燥中的一种或组合。
6.基于权利要求1-5任意一项所述的一种甜叶菊酚类提取物在制备降血糖的药物或食品中的应用。
7.基于权利要求1-5任意一项所述的一种甜叶菊酚类提取物在制备改善耐糖量异常的药物或食品中的应用。
8.基于权利要求1-5任意一项所述的一种甜叶菊酚类提取物在制备改善糖调节受损的药物或食品中的应用。
9.基于权利要求1-5任意一项所述的一种甜叶菊酚类提取物在制备提高胰岛素敏感性的药物或食品中的应用。
10.根据权利要求6-9所述的应用，其特征在于，所述药物或食品是以甜叶菊酚类提取物为活性成分制备而成的口服剂、注射剂或外用制剂。
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