代用茶辣木葉降血糖作用及其在功能食品開發(fā)上的應用前景

中藥是中華文明的瑰寶，從藥用植物中萃取有效成分用于治療糖尿病是當前的重點研究方向之一。國產青錢柳、梔子、桑葉等已經證實具有降血糖作用。

辣木（Moringa oleifera， MO）是一種原產于印度，廣植于熱帶地區(qū)的植物資源，研究表明其具有降糖降脂功效。2012年，我國將辣木葉（Moringa oleifera leaf， MOL）納入新食品原料管理，標志著MOL在我國食品及功能食品上應用準入。

隨著大健康產業(yè)的蓬勃發(fā)展，“健康”消費已成為主流消費趨勢，以MOL與國產藥食兩用或新食品原料聯(lián)用配伍開發(fā)具有特定功效的健康食品或者代用茶茶飲具有廣闊的前景。

文章主要圍繞MOL對血糖的影響研究，分別從MOL及其不同溶劑提取物降血糖作用機制研究，MOL降血糖功能活性物質基礎研究，MOL消費特點及毒理安全性研究、MOL配伍在降血糖功能食品或者代用茶茶飲開發(fā)上的應用研究等方面作如下整體性綜述。

01

MOL及其提取物降血糖作用研究進展

1、MOL

· MOL影響并改善糖脂代謝平衡。

唐大軒等研究發(fā)現(xiàn)3.0 g/kg和6.0 g/kg MOL可以顯著降低高脂Ⅱ型糖尿病模型大鼠的血糖值，降低總膽固醇（TC）、甘油三酯（TG）和低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）含量，增加高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）含量。PARWANI等研究發(fā)現(xiàn)MOL可以抑制α-葡萄糖苷酶和脂肪酶活性，并且即使經過食品加工高溫處理對酶活性的不利影響仍然較小。人群試驗結果也表明口服MOL可以降低糖尿病病人和Ⅱ型糖尿病肥胖病人的血糖值，表明其具有調脂降糖作用。

· MOL影響并增強抗氧化水平，減輕胰島素抵抗，促進胰島素分泌。

SHAAT等研究發(fā)現(xiàn)在高脂飼料中添加5%~10% MOL可以顯著降低鏈脲佐菌素（STZ，35 mg/ kg BW）與高脂飲食聯(lián)合誘導的糖尿病模型兔的血糖值、胰島素抵抗指數(shù)（HOMA-IR）和丙二醛（MDA）含量，增加總抗氧化能力（TAC）和過氧化氫酶（CAT）及其mRNA的表達。ANTHANONT等研究發(fā)現(xiàn)口服4 g MOL可以促進健康人胰島素的合成分泌，顯著增加胰島素AUC值和胰島素曲線下面積（AUC）/葡萄糖AUC的比值，提高胰島素分泌率，表明MOL是一種潛在的治療糖尿病的藥物。

2、辣木葉水提取物（AEMOL）

· AEMOL影響并調節(jié)糖脂代謝平衡。

ADISAKWATTANA等研究發(fā)現(xiàn)AEMOL中含有45.21±0.96 mg沒食子酸當量/g的總酚、15.39±0.58 mg兒茶素當量/g的總黃酮和4.90±0.20 mg兒茶素當量/g的縮合鞣質含量，可以特異性地抑制腸蔗糖酶活性，IC50值為0.78±0.21 mg/mL，對胰腺α-淀粉酶和膽固醇酯酶也有輕度抑制作用。WASHIM等研究發(fā)現(xiàn)100 mg/kg AEMOL可以顯著抑制Ⅰ和Ⅱ型糖尿病大鼠α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性，提高酵母細胞的TAC、葡萄糖耐量和葡萄糖攝取速率。LUANGPIOM等研究發(fā)現(xiàn)100、200和300 mg/100 g BW AEMOL可以顯著提升正常小鼠和糖尿病小鼠血糖耐受力。SUGUNABAI等研究發(fā)現(xiàn)口服AEMOL 90 d可以降低糖尿病患者血糖值、HbA1c、TC、TG和LDL-C值分別降低22.1%、20.4%、14.22%、39.49%和17.66%。200~400 mg/kg BW AEMOL顯著降低糖尿病大鼠血漿膽固醇、TG和LDL-C值，表明口服AEMOL可以減輕糖尿病患者的血脂失衡。此外，鎘是一種劇毒金屬，如誘發(fā)糖尿病等，CHATTERJEE等研究發(fā)現(xiàn)100 mg/kg BW AEMOL可以降低鎘暴露大鼠的TC、TG、HDL-C和LDL-C含量。

· AEMOL影響提升抗氧化水平和抗炎性能力。

AEMOL中含有豐富的多酚物質，每100 g AEMOL中含有3550±100 mg沒食子酸當量的多酚，MOKHTAR等研究發(fā)現(xiàn)AEMOL可以有效清除DPPH自由基，IC50值為0.32 mg/mL，顯著降低STZ（70 mg/kg BW）糖尿病大鼠胰腺MDA含量，增加胰腺超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽過氧化物酶（GSH-Px）活性。JAISWAL等研究發(fā)現(xiàn)經正常和糖尿病大鼠體內試驗表明200 mg/kg AEMOL凍干粉可顯著增強SOD、CAT、谷胱甘肽-s-轉移酶活性。AZEVEDO等研究發(fā)現(xiàn)100 mg/kg AEMOL可以顯著降低糖尿病皮膚創(chuàng)傷大鼠血糖值，顯著降低腫瘤壞死因子（TNF-α）、白介素-1β（IL-1β）和白介素-6（IL-6）含量，并顯著提高組織病理學評分，促進糖尿病皮膚創(chuàng)傷大鼠傷口愈合。

· AEMOL改善胰島素抵抗，保護胰腺、肝臟和腎臟等重要臟器與增加抗氧化能力和提高免疫耐受有關。

STZ誘導的糖尿病模型鼠主要表現(xiàn)為血糖、TG、TC含量以及肝臟丙酮酸羧化酶基因的表達量顯著增加，但肝臟脂肪酸合成酶基因的表達量顯著降低，經200 mg/kg或250 mg/kg BW AEMOL處理后具有逆轉上述指標變化并修復肝臟和胰腺組織損傷作用。另外，可以促進胰腺β細胞胰島素分泌，增強基礎和胰島素介導的脂肪細胞、肌肉和肝細胞對葡萄糖的攝取消耗量。TUORKEY等研究發(fā)現(xiàn)100 mg/kg AEMOL可以顯著降低四氧嘧啶誘導糖尿病模型小鼠的HOMA-IR值，增加TAC，降低血肌酐和尿素氮水平，增加CD69細胞比例及INF-γ含量。

· AEMOL影響神經、肌肉及卵巢活動。

CUDIAMAT等研究發(fā)現(xiàn)在迷宮測試實驗中250~750 mg/kg AEMOL對小鼠記憶力影響小，但造成海馬神經元輕微損傷。AEMOL可以抑制乙酰膽堿介導的蛙骨骼肌收縮和腹直肌收縮，表明其可以影響神經活性作用。AMELIA等研究發(fā)現(xiàn)250 mg/kg BW AEMOL可以顯著降低多囊卵巢綜合征胰島素抵抗大鼠的胰島素水平以及顯著改善并促進卵巢卵泡的形成。

3、辣木葉乙醇提取物（EEMOL）

· EEMOL影響并調節(jié)糖脂代謝及提升機體抗氧化水平。

EEMOL中富含多酚、黃酮類物質，每克EEMOL中約含有7.10 ±0.02 mg 沒食子酸當量的多酚，98.20 ± 0.60 mg蕓香苷當量的黃酮，35.20 ± 0.07 mg抗壞血酸當量的抗氧化能力，而且其對過氧化氫的清除能力要顯著強于維生素E。研究發(fā)現(xiàn)250~500 mg/kg EEMOL可以顯著降低STZ誘導糖尿病模型大鼠的血糖值、體重、血清TC和TG含量，300 mg/kg EEMOL可以顯著降低自發(fā)型肥胖型糖尿病大鼠的谷草轉氨酶（AST）及肝臟MDA含量，增加肝臟SOD活力和總谷胱甘肽（GSH）含量，表明其能減輕糖尿病大鼠肝臟炎性損傷、脂質沉積及氧化損傷。對比發(fā)現(xiàn)AEMOL和EEMOL均能夠顯著降低血糖水平，但AEMOL比EEMOL降血糖效果更強，處理14 d后血糖分別降低了45.2%和33.7%，表明水溶劑比乙醇溶劑浸出效果更好。

· EEMOL影響消化酶活性和腸道菌群平衡。

王遠等采用響應面分析法優(yōu)化微波輔助提取辣木葉總黃酮，得到純度為764.49±25.17 mg/g MO黃酮，經體外抗氧化試驗證實MO黃酮對α-葡萄糖苷酶有抑制作用，IC50值為4.18 mg/mL。對比分析MO籽、莖、花、葉和根等部位對消化酶和糖尿病的影響，相較于籽、莖、花和根，100~800 mg/kg EEMOL降血糖以及抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性作用最強，其次是MO種子。研究發(fā)現(xiàn)0.6 g/kg EEMOL給藥可以顯著增加自發(fā)性糖尿病大鼠腸道菌群多樣性，顯著降低擬桿菌門、普雷沃氏菌科和普雷沃菌屬豐度，顯著增加厚壁菌門、乳桿菌門和乳酸桿菌屬豐度。表明其可以豐富腸道菌群多樣性，改善腸道菌群物種結構和分布。

· EEMOL影響攝食行為，保護胰島和肝臟組織，改善胰島素抵抗。

CHINEDU等研究發(fā)現(xiàn)250 mg/kg和500 mg/kg EEMOL可以顯著降低STZ誘導糖尿病模型大鼠空腹血糖和胰島素水平，顯著增加HOMA-IR。150 mg/kg、300 mg/kg和600 mg/kg EEMOL可以顯著降低自發(fā)型肥胖型2型糖尿病ZDF大鼠血清胰島素、糖化蛋白和瘦素水平以及肝臟轉氨酶水平，減少肝臟脂肪含量，增加肝糖原合成，保護胰島細胞，還通過激活下丘腦胰島素IRS-PI3K-AKT-Fox01信號通路，上調阿皮黑素原（POMC）蛋白表達，下調刺鼠基因相關蛋白（AgRP）增加黑皮素受體基因轉錄，進而促進促甲狀腺激素釋放激素的基因轉錄，抑制食欲素基因轉錄，從而抑制食欲，改善糖尿病“三多一少”的多食癥。

4、辣木葉甲醇提取物（MEMOL）

MEMOL影響糖脂代謝穩(wěn)定，保護肝臟、腎臟等重要臟器與增強抗氧化、抗炎與抗應激反應有關。

OLAYAKI等研究發(fā)現(xiàn)300 mg/kg和600 mg/kg MEMOL可以顯著降低四氧嘧啶（120 mg/kg BW）誘導的糖尿病模型鼠TG、TC、LDL-C含量，顯著增加糖原合成酶活性、HDL-C和糖原含量，表明其可以促進葡萄量攝取和糖原合成。OMODANISI等研究發(fā)現(xiàn)250 mg/kg MEMOL可以顯著降低STZ（55 mg/kg BW）誘導糖尿病模型鼠血糖值、肝臟重量和肝臟相對比重，以及降低肝臟中AST、ALT和ALP活性，和降低LDL-C和TC水平，增加肝臟抗氧化能力，還顯著降低炎癥因子IL-6、TNF-α和趨化因子MCP-1水平，并且肝臟組織病理學檢查顯示肝組織得到了改善。

ELIZABETH等研究發(fā)現(xiàn)250 mg/kg MEMOL顯著降低STZ（55 mg/kg BW）誘導的糖尿病模型鼠血糖值，降低AST、谷丙轉氨酶（ALT）、堿性磷酸酶、肝臟IL-6、單核細胞趨化蛋白-1和TNF-α含量，可以引起血清白蛋白和球蛋白增加，增加腎臟CAT、SOD、GSH-Px活性和GSH含量，降低MDA含量，表明其保護肝臟和腎臟與增強抗氧化水平和抗炎能力有關。線粒體電子傳遞鏈的改變是糖尿病相關的肝臟生物能下降的標志。MARIA等研究發(fā)現(xiàn)200 mg/kg MEMOL可以顯著降低STZ（55 mg/kg）誘導的糖尿病模型鼠脂質過氧化水平和蛋白質碳基化水平，并增加所有復合物活性，但復合物II和IV活性未受影響，還通過復雜的I-III-IV途徑可以消除耗氧量。

MUZUMBUKILWA等研究發(fā)現(xiàn)250和500 mg/kg MEMOL改善STZ（45 mg/kg BW）誘導的糖尿病模型鼠糖耐量受損和肝功能受損。SANGKITIKOMOL等研究發(fā)現(xiàn)每千克 MEMOL凍干粉中含有9307±364 mM水溶性維生素E當量的總抗氧化能力、218±1 mM沒食子酸當量的總酚、286±12 mM槲皮素當量的黃酮， 2.5~10.0 mg/mL的MEMOL可以抑制10%~45%的晚期糖基化終產物的形成，100~1000 mg/L可以顯著降低HepG2細胞氧化損傷，以及顯著下調HMG-CoAR、PPARα1和PPARγ基因的表達，表明其可以改善氧化損傷和抑制晚期糖基化終產物的形成進而對健康有益。

5、辣木葉乙酸乙酯提取物（EAEMOL）

EAEMOL治療糖尿病與抗氧化、抗炎，改善胰島素敏感性有關。

HIDAYATI等研究發(fā)現(xiàn)12.5、25和50 mg/kg EAEMOL可以顯著降低STZ（65 mg/kg）誘導的2型糖尿病大鼠血糖值、TC和LDL-C含量，顯著增加骨骼肌和肝臟中GLUT4的表達，表明其可以提高GLUT4表達增強胰島素敏感性。BAMAGOUS等研究發(fā)現(xiàn)口服200 mg/kg BW EAEMOL還可以顯著降低STZ（55 mg/kg）誘導的糖尿病模型鼠血糖值，促進胰島素分泌，增強SOD、GSH-Px和CAT酶活性，抑制IL-1、TNF-α和IL-6炎癥因子表達，表明其糖尿病治療效應與增強抗氧化水平和抑制炎癥因子表達有關。

02

MOL降糖功能活性物質基礎研究

辣木屬于外來中藥資源，從中醫(yī)角度看，辣木葉性寒涼，味甘、苦，歸肝、脾（或胃）經，可治療脾虛痰濕類糖尿病。借助實驗室手段，可以更加客觀地評估及評價MOL降血糖實際功效及影響機制。MOL中常量元素和微量元素含量十分豐富，采用粒子誘導x射線發(fā)射技術分析發(fā)現(xiàn)，MOL中存在不同含量的Cl、K、Ca、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Br、Sr等元素，其中以Cl、K和Ca含量最高，Mn次之，Zn和Cr含量也較為豐富，研究發(fā)現(xiàn)微量元素有助于改善糖尿病小鼠的糖脂代謝，與糖尿病治療密切相關。

· MOL蛋白及多肽具有降糖效應。

PAULA等分離出一種MO蛋白，具有胰島素樣抗原表位作用，可能與降血糖有關。PAULO等分離出一種MOL分離蛋白，具有與抗胰島素抗體的凝集活性和交叉反應，可以增加CAT活性改善糖尿病小鼠氧化應激狀態(tài)。ADERINOLA等分離出一種MO多肽，具有清除自由基、羥基自由基、鐵離子還原能力和金屬螯合能力，也具有抑制血管緊張素轉換酶作用，且抑制作用隨分子量增大逐步增強。

· MOL多糖、黃酮、多酚等功能活性成分具有降糖效應。

CHEN等分離得到3種不同分子量的多糖（9.68×103、6.29×103、4.86×103 kDa），均由木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖組成，其中小分子量多糖對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用強于大分子多糖。異槲皮苷作為MOL黃酮的主要成分，吉莉莉研究發(fā)現(xiàn)異槲皮苷可以上調PI3K與Akt的表達量，激活PI3K/Akt通路，表明MOL黃酮和異槲皮苷通過抑制細胞凋亡、促進細胞增殖作用保護胰腺和肝臟。JIMOH研究發(fā)現(xiàn)MOL多酚對α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶有抑制作用，對Cu2+和Fe2+金屬離子具有鰲合作用，表明MOL多酚物質在降血糖效應具有重要作用。

· MOL中落葉松樹脂醇、異硫氰酸酯等其他功能活性成分具有降糖潛在價值。

儲春霞等從辣木韌皮部中分離出落葉松樹脂醇和3-（α，4-二羥基-3-甲氧基苯甲基）-4-（羥基-3-甲氧基苯甲基）四氫映喃，研究表明其對α-葡萄糖苷酶有抑制作用。WATERMAN等研究發(fā)現(xiàn)5%辣木濃縮液（含辣木屬異硫氰酸酯）可以促進C57BL/6L小鼠脂肪堆積，改善糖耐量和胰島素信號，同時能夠降低血漿胰島素、瘦素、抵抗素以及肝臟葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-P）蛋白表達。ZAINAB等采用硅法（In-silico method）從MOL中篩選了蒽醌、2-苯基色門素（花青素）、鐵杉單寧、谷糖甙（糖苷）和α-酚類甾體等5種植物化學物質，在靶向蛋白的活性結合口袋內可以有效結合，表明這5種化合物具有抗糖尿病價值。沙子珺等通過文本挖掘與分子對接技術篩查發(fā)現(xiàn)MOL可以對癥治療腫瘤、糖尿病及消化系統(tǒng)疾病等相關疾病，分子對接結果表明12個潛在作用靶點及25個活性成分與MOL治療上述疾病相關，而且調節(jié)機制可能與G蛋白偶聯(lián)受體、炎癥反應調節(jié)有關。

03

MOL消費習慣與毒性安全性評價

MOL在世界很多地方具有飲食和藥用消費習慣，但目前關于MOL毒理安全性結論方面仍未完全統(tǒng)一。在消費習慣方面，UMAR等和POPOOLA等以尼日利亞地區(qū)為對象，調查發(fā)現(xiàn)該地區(qū)MOL主要以食品、醫(yī)藥、飼料、膠、凝血劑等7種主要方式使用，其中前兩種是最主要的，如用于制作沙拉、治療糖尿病的藥物，使用最多的是主要為MOL和辣木籽。

在毒理安全性方面，研究發(fā)現(xiàn)MOL可以清除DPPH自由基，對BRIN-BD11和3T3F442A脂肪細胞、L6肌肉細胞和張氏肌細胞無毒副作用。反之，研究發(fā)現(xiàn)EEMOL對BGC-823和HeLa細胞有一定的（中度）細胞毒性活性；AEMOL處理對迷宮測試實驗中小鼠的記憶力并沒有明顯影響，但引起海馬神經元受損；MOL不改變大鼠的日常行為，不顯著改變腎臟的相對質量，但MOL處理后體重輕微下降，組織學檢查顯大鼠腎臟囊腔間隙增寬，AST、ALT、血清尿素水平均顯著增加，表明其對腎臟有損傷作用。

MOL在降血糖配伍食品開發(fā)上的應用研究

MOL與丁香羅勒、番石榴、扁桃斑鳩菊、大蕉、茶等復配改善健康干預能力。

EFIONG等研究發(fā)現(xiàn)500 mg/kg BW MOL和丁香羅勒乙醇提取物可以顯著降低STZ（40 mg/kg）誘導的糖尿病大鼠血糖值，在降糖上兩者無協(xié)同性，但兩者聯(lián)用促血脂穩(wěn)定效果更優(yōu)。邵國強等研究發(fā)現(xiàn)1.8 g/kg辣木黑茶可以顯著降低糖尿病大鼠血糖值，顯著降低高脂血癥大鼠血清TC、TG、LDL-C含量。

JAYAMOL等研究發(fā)現(xiàn)100 μg/mL MOL和番石榴 1:1混合提取物對豬α-淀粉酶的抑制率為72.08%，IC50值為10.9 μg/mL，而單用100 μg/mL MOL抑制率為70.59%，IC50值為27.974 μg/mL，單用100 μg/mL番石榴抑制率為71.23%，IC50值為9.883 μg/mL，表明兩者聯(lián)用抑制作用增強。另外，GODWIN等研究發(fā)現(xiàn)500 mg/kg BW MOL和扁桃斑鳩菊單獨或者聯(lián)用處理顯著降低了血清ALT、AST和ALP含量以及體重；聯(lián)用顯著降低血糖水平，表明兩者聯(lián)合具有更強護肝降糖作用。

還有，MO與其他天然植物復配不僅可以增強抗糖尿病效應，還可以有助于增強膳食營養(yǎng)。

KARIM等研究發(fā)現(xiàn)MO添加可以降低大蕉粉的吸水能力、容重、膨脹性和糊化性能，降低了大蕉粉的水合作用和膨脹力，同時增加蛋白質含量以及Ca、Mg、K、Na和Fe含量，降低了粗灰分和脂肪含量，表明MO可以改善膳食營養(yǎng)。

MOL發(fā)酵等其他途徑增強MOL健康機能干預能力。

JOUNG等研究發(fā)現(xiàn)MOL發(fā)酵液可以降低高脂飲食肥胖小鼠的肝臟重量和肝脂肪沉積，改善葡萄糖耐受力，上調了與肝脂質代謝有關的基因表達；降低股四頭肌肌肉中內質網應激（ER）、氧化應激和脂肪毒性；降低肝臟、附睪脂肪組織和四頭肌中促炎細胞因子mRNA的表達量，且作用效果強于MOL不發(fā)酵組，表明MOL發(fā)酵液健康機能干預作用更強。將MOL鮮葉按照紅茶和綠茶的加工工藝分別制成MOL紅茶和MOL綠茶，可以有效去除MOL的青味和辛辣味，改善口感并保留MOL的營養(yǎng)功效。

05

存在的問題與展望

研究表明MOL及其提取物可以通過調節(jié)血脂平衡，提高機體抗氧化水平和抗炎能力，影響消化酶活性和腸道菌群生態(tài)平衡，保護胰腺、肝臟和腎臟等重要臟器等改善糖尿病綜合征及其并發(fā)癥。

MOL及其不同溶劑提取物均有降糖作用，作用效果存在一定差異，其具體主成分差異及功效機制尚需系統(tǒng)研究；MOL安全性方面尚無一致性結論仍需進一步開展毒理學安全性評價和劑量學估算研究，同時需要強化MOL降血糖靶向研究和臨床人群試驗研究；MOL配伍在功能食品或代用茶茶飲上的應用開發(fā)及功效研究尚處于起步階段，MOL代茶飲開發(fā)需要加強口感成因分析并在生產工藝上進行創(chuàng)新研制，改善產品口感和風味，還需要進一步開展MOL與藥食兩用或新食品原料配伍在功能食品或代用茶茶飲上應用開發(fā)，豐富產品形式和內涵，并加強實際功效評價研究。

安徽安慶人，南京農業(yè)大學碩士，助理研究員，主要從事茶及代用茶資源開發(fā)、應用及功能評價研究。主持并完成浙江省公益項目1項，參與國家“十三五”科技計劃、浙江省“三農六方”等多項目實施，先后發(fā)表論文20余篇。