2型糖尿病(T2DM)是近年来在国际国内发病率上升最快的严重危害人类健康的重大疑难疾病之一,其发病普遍认为是遗传和环境因素共同作用导致的。在这两种致病因素当中,虽然遗传因素发挥关键作用,但T2DM的遗传异质性也决定了其表型会受到环境因素,如地理气候、生活方式、膳食结构等因素的控制。新疆是多民族聚集地区,并且地域辽阔,气候多样,这就导致新疆不同地区、不同民族之间的T2DM发病率均存在差异。例如,新疆喀什地区维吾尔族T2DM患病率(2.45%)低于当地汉族T2DM患病率(7.93%)^[1],而伊犁地区城镇维吾尔族糖代谢异常患病率(9.09%)却高于汉族患病率(5.64%)^[2]。总体而言,由于受到当地气候条件、地理环境以及风俗习惯等因素的影响,维吾尔族长期以高糖、高脂、高热量的牛羊肉、面食以及瓜果为主要膳食,因此维吾尔族中老年人中普遍存在腹型肥胖,但是其T2DM的发病率却低于全国水平(11.4%)^[1]。推测产生这一现象的原因,一方面可能是维吾尔族对长期且相对固定的膳食结构已经产生耐受性,另一方面可能是与他们日常饮食中常见的具有降糖调脂活性的药食同源维药有关。药食同源维药是指既能用于保健及其他食品,又能用于药品的维吾尔药材,如恰玛古、努呼提、阿娜尔等。这些药食同源的药物在维吾尔族日常生活中多以蔬菜、副食品及水果的形式被长期食用,在满足膳食需求的同时发挥其调脂降糖作用。

笔者从维医理论对糖尿病的辨证分型出发,对5种防治T2DM的药食同源维药恰玛古(芜菁)、努呼提(鹰嘴豆)、阿娜尔(石榴)、斯亚坦(黑种草子)、开排(刺山柑)的有效成分、药理学活性及其作用机制进行简要综述。

1 维医理论对糖尿病的表述及辨证分型

维医认为人体是由胆液质、血液质、黏液质、黑胆质4种不同的体液构成,任一体液的异常变化均可导致糖尿病的发生^[3]。2型糖尿病在维医理论中分为热性糖尿病和寒性糖尿病两种类型。其中一种类型为热性糖尿病,维吾尔医学名为"孜亚比土斯阿日",其主要是由于胆汁的分泌过剩,影响了胰腺的正常分泌功能,导致糖代谢异常,使血糖升高,同时表现出多渴难忍,渴喜冷饮,尿频尿多,肾区灼热,多食多饮但日见消瘦,尿白味甜等表现^[4]。另一种类型为寒性糖尿病,维吾尔医学名为"孜亚比土斯巴日德",这种类型的糖尿病通常是因肾气平衡遭到破坏,肾内组织发生变化,影响整体的正常功能,引起胰腺调节控制的正常代谢而致病,症状为咽干口燥,口渴喜饮,多食易饥,神疲乏力,腰膝酸冷,夜尿频多,日见羸瘦^[4]。

2 5种药食同源维药的有效成分和降糖活性 2.1 恰玛古(芜菁)

恰玛古,学名芜菁(Brassica rapa L),又名"菀根",是十字花科芸薹属植物,2年生草本。恰玛古是新疆人民普遍食用的一种蔬菜,以肥大肉质根供食,其花、根、种子均可入药,被维吾尔族人民称为"长寿圣果"。维吾尔医认为,恰玛古能够清除体内异常体液,主治干寒性或黑胆质性疾病^[5-6]。周芳等^[7]通过实验发现维药恰玛古含有皂苷类、黄酮类、糖类及其苷、生物碱类、挥发油、酚类等化学成分。其中有效的降糖成分为芜菁多糖,芜菁挥发油等。艾克拜尔江·阿巴斯等^[8]用常规水提法从芜菁中提取多糖,分析发现芜菁多糖含有六种单糖,分别是鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、果糖、葡萄糖和核糖。同时,实验还发现当剂量为400 mg/kg时,芜菁精制多糖具有明显的降血糖活性。芜菁挥发油中含有烷烃、烯烃、芳香环、脂肪酸、酯类和硫醚类等化合物^[9]。陈湘宏等^[10]研究结果表明,芜菁挥发油能够通过增加机体血清胰岛素水平来降低血糖,并对受损胰岛β细胞具有一定的保护和修复作用。姚星辰等^[11]用芜菁正丁醇提取物治疗四氧嘧啶型糖尿病小鼠,观察发现用药组小鼠状态及糖尿病症状较模型组小鼠有所改善,表明芜菁正丁醇提取物具有降血糖、抗氧化的作用。

2.2 努呼提(鹰嘴豆)

努呼提,学名鹰嘴豆(Cicer arietinum L),又名"桃儿豆"、" 鸡心豆",属豆科蝶形花亚科鹰嘴豆属草本植物。鹰嘴豆主要分布在中国的新疆、青海等地。《维吾尔药志》记载鹰嘴豆气味甘、平、无毒,具有补中益气、温肾补阳、润肺止咳、强身健体、增强记忆等功效^[5]。鹰嘴豆种子中含有蛋白质、脂肪油、淀粉、矿物质、粗纤维等,脂类中含有胆碱磷脂,糖类中含有阿拉伯葡聚糖、葡萄糖、蔗糖和鹰嘴糖^[6]。有研究发现^[12-15]鹰嘴豆70%乙醇提取物和水提物具有降糖作用,因醇提物和水提物中含有大量的皂苷,因此推测鹰嘴豆降糖的有效成分为皂苷。李燕等^[16]实验发现,鹰嘴豆异黄酮提取物能升高血清、肝脏组织中谷胱甘肽过氧化物酶、过氧化氢酶及超氧化物歧化酶活性,降低小鼠血清和肝脏组织中丙二醛含量,表明鹰嘴豆异黄酮提取物具有降血糖、抗氧化的作用。张泽生等^[17]发现鹰嘴豆D-松醇具有降血糖功效,能够降低患病小鼠的空腹血糖值,改善糖耐量,同时具有修复肝损伤的功效。

2.3 阿娜尔(石榴)

阿娜尔,学名石榴(punica granatum L),石榴科石榴属植物。石榴花、叶、皮、籽中均含有降糖活性的成分。石榴花,维音译为"阿娜尔·古丽",含有微量元素、多酚类、黄酮类、挥发油等成分,石榴花能够止血消炎、抗氧化、保护肝脏等^[18]。T. H. Huang^[19]发现长期口服石榴花提取物能够降低糖尿病模型小鼠心脏和血浆甘油三酯、胆固醇及脂肪酸含量,表明石榴花提取物能够防止心肌脂肪酸的摄入并改善糖尿病动物的氧化状态。石榴叶中富含鞣质和没食子酸等多酚类活性物质。蒋鑫等^[20]研究发现石榴叶总鞣质可以显著抑制小鼠肠道脂质的吸收,总鞣质中含有的鞣酸类物质可吸收入血,抑制肠道总胆固醇的吸收和餐后持续的血脂、血糖升高。石榴皮,维音译为"阿娜尔·破斯提",含有生物碱类、黄酮类、鞣质类等物质,具有收敛、抑菌、抗炎、抗病毒等功效^[6]。Parmar等^[21]研究发现石榴皮水提物富含多酚类物质,可以降低四氧嘧啶型糖尿病鼠的空腹血糖,升高胰岛素水平,并且具有抗脂质过氧化的作用。石榴子,维音译为"阿娜尔·欧如合",含有石榴酸、甘露醇等成分^[6]。石榴籽提取物中含有的石榴酸、生育酚,具有很强的抗氧化、抗炎的能力,通过清除糖尿病患者胰岛β细胞的氧自由基,来保护胰岛细胞,达到降低血糖作用。McFarlin等^[22]实验发现石榴籽油富含α-亚麻酸,能够通过改善胰岛素敏感性来降低高脂饲料喂养期间的体质量增加及CD-1小鼠患2型糖尿病的风险。

2.4 斯亚坦(黑种草子)

斯亚坦,即黑种草子,是毛茛科黑种草属植物瘤果黑种草(Nigella glandulifera Freyn et Sint)的干燥成熟种子。斯亚坦是维吾尔族常用药材,也被维吾尔族人当做调味料食用。黑种草子中含有黑种草素,挥发油、皂苷、黄酮等活性成分^[23]。研究发现^[24],黑种草子可以降低糖尿病患者的空腹血糖和糖化血红蛋白水平,改善患者糖脂代谢紊乱。

2.5 开排(刺山柑)

开排,学名为刺山柑(Capparis spinosa L),是刺山柑科山柑属植物又名"野西瓜"、"老鼠瓜"。在新疆地区,刺山柑的果实、叶、花和根皮均可入药。维吾尔医学认为刺山柑的药性为二级干热,具有消散异常黏液质、开通肝脾血管闭塞、消散寒气、通经利尿之功效^[5]。研究发现^[25],刺山柑水提物具有显著的降低链脲佐菌素诱导的糖尿病大鼠的血糖、血浆甘油三酯和胆固醇水平,其降糖作用最为显著。

3 5种药食同源维药的降糖作用机制 3.1 恰玛古(芜菁)

恰玛古多糖的降糖机制可能是通过调节与糖代谢相关酶的活性,抑制糖异生,促进葡萄糖的利用和代谢,增加肝糖原的储备,从激素水平对体内多糖的含量进行调节,增加胰岛素的分泌,或者降低肾上腺皮质激素的分泌,促进血糖转化为糖元达到降糖的效果^[26-27]。恰玛古挥发油通过干预糖化血红蛋白的形成,进而减轻高血糖对组织及微血管的损伤作用,升高血清胰岛素水平,修复及保护胰岛β细胞的结构和功能,使胰岛素的合成增加,达到降糖的效果^[12]。恰玛古正丁醇提取物的降血糖作用可能与减少氧化应激反应,清除体内自由基,保护或修复损伤的胰岛β细胞有关^[13]。

3.2 努呼提(鹰嘴豆)

鹰嘴豆总皂苷降血糖的机制主要有以下三个方面:1) 鹰嘴豆总皂苷通过改善糖尿病大鼠骨骼肌、肝脏和肾脏的抗氧化能力,减轻过氧化反应以及各种急性炎症刺激产生的氧自由基对机体组织的伤害,来预防糖尿病^[13]。2) 通过增加糖尿病大鼠骨骼肌中己糖激酶活性促进肌糖原的合成贮存,使血液中游离的葡萄糖减少,促使糖尿病大鼠血糖降低^[14]。3) 降低糖尿病大鼠的空腹血糖,修复胰岛β细胞的功能损伤,使胰岛β细胞的功能得到不同程度的改善^[15]。鹰嘴豆异黄酮提取物通过增强机体抗氧化酶类的活性,清除体内自由基及过氧化物产物丙二醛等,阻止膜脂质过氧化,在一定程度上缓解细胞的氧化损伤,促进组织功能的恢复,从而使机体对葡萄糖代谢作用增强^[16]。

3.3 阿娜尔(石榴)

石榴花具有过氧化物酶体增值因子激活受体(PPAR)-α和-γ的双重作用^[28-29]。PPAR是细胞核中转录因子家族成员,PPAR-α主要参与调节脂肪酸的升高和氧化以及血管运输功能,PPAR-γ参与脂肪酸的升高和贮藏以及葡萄糖的同化。石榴花中活性成分既可以作为PPAR-γ激活因子,提高糖尿病小鼠对口服葡萄糖的耐受性,改善胰岛素受体的敏感性,又可以通过激活 PPAR-γ来调节心肌组织葡萄糖的代谢,从而达到治疗糖尿病的作用^[29]。石榴叶中鞣质可以增加肝细胞株HepG2细胞外葡萄糖的摄取和消耗,增加HepG2细胞内肝糖原含量,并与胰岛素有一定的协同作用,共同调节体内糖代谢紊乱,恢复体内葡萄糖的动态平衡^[30]。石榴籽油可以增加大鼠肝脏中的蛋白激酶表达,进而改善胰岛β细胞胰岛素的分泌,抑制磷酸肌醇-3激酶(PI3K)mRNA的表达,从而激活胰岛素信号转导通路,上调葡萄糖转运子(GLUT4) mRNA的表达,降低胰岛素的抵抗^[31]。

3.4 斯亚坦(黑种草子)

维药斯亚坦多酚类成分具有抗氧化活性,可以改善胰岛素受体的细胞内途径,增加其对胰岛素的敏感性,抑制葡萄糖吸收转运蛋白的功能,达到降糖作用^[24]。

3.5 开排(刺山柑)

开排降糖机制并非基于胰岛素水平的改变,可能是通过抑制肝糖元的分解或是刺激了周围组织,特别是肌肉和脂肪组织对葡萄糖的利用,也可能是通过抑制肾小管对葡萄糖的重吸收来发挥作用。其水提物还具有降低胆固醇合成酶的活性,从而发挥降低胆固醇合成的作用^[25]。

4 启示与展望

在中国,T2DM发病人数已超过总人口数的1/10,严重危害着国人的健康,极大的消耗公共医疗卫生资源,使得中国在T2DM防治中面临巨大挑战和困难,然而,其更大的危险和隐患在于糖尿病庞大的"后备力量"——糖尿病前期人群。据最新报道,中国有肥胖、胰岛素抵抗(高胰岛素血症),也就是糖尿病前期的人群,目前约有5亿,如任其发展,将迅即"转正",加入糖尿病"大军",T2DM的防控工作不容乐观。因此,在糖尿病前期阻抑其病情演进是防治T2DM的关键,这正与中医学中"治未病"的理念相契合。药食同源药材既能作为药品又能作为食品,可以长期服用,并对某些慢性疾病有预防和控制作用,故其已广泛应用于医药与保健行业。中国许多少数民族在日常生活中善于运用膳食进行保健和疾病防控,积累了大量的药食两用动植物资源,但目前尚缺少系统的总结和归纳。而药食同源"食即药、药即食","以食调理人体为上,用药为下"的理论充分体现了其以预防、食调为主,药治为辅的作用优势,而这一优势在糖尿病前期的治疗和T2DM预防中将发挥重要作用。药食同源维药在降低血糖、调节脂代谢、抗氧化、促进胰岛素分泌等方面具有较好的疗效,其无毒副作用,可长期服用,药食两用的特点,使药食同源维药在防治T2DM药物、保健品、食品的开发和利用中具备巨大潜力和广阔的前景。但是,目前对防治T2DM药食同源维药的药效及机制研究尚不够深入,仍需要对其活性成分、作用靶点、分子机制等进行更深层研究。同时,建立药物质量标准也是药食同源维药开发和利用的重要前提和质量保证。另外,加大新疆维吾尔药材的研究力度,生产优质、绿色的维吾尔药材加工产品,如恰玛古饮料、恰玛古蜜膏、鹰嘴豆食品和保健品等,不仅可以为更多T2DM患者带来福音,还可以推动当地经济发展,改善民生,使新疆地区丰富的药材资源得到充分利用。