CN103005282A

CN103005282A - 一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品及其制备方法

Info

Publication number: CN103005282A
Application number: CN2013100014739A
Authority: CN
Inventors: 屠洁; 陈钧
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2013-01-05
Filing date: 2013-01-05
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品及其制备方法，属于保健食品技术领域。该保健食品由活性成分麦麸提取物和食用辅料组成，其中活性成分和食用辅料的配比按重量百分比计，含活性成分10-90%及含食用辅料90-10%。本发明还提供了上述一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品的制备方法。本发明的产品具有较好的降糖功效，其优点在于：原料来源于食品，安全无毒；而且原料来源丰富，价格低廉，有效降低糖尿病患者药物治疗过程中的毒副作用和治疗成本，在医学临床和人们的日常生活中均有广泛的用途。

Description

一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品及其制备方法

技术领域

本发明属于保健食品技术领域。具体涉及一种麦麸提取物的保健食品，其具有抑制α-葡萄糖苷酶活性、对2型糖尿病具有较好预防和治疗作用，可运用于2型糖尿病预防和治疗相关的保健食品及药品的开发。

背景技术

糖尿病(Diabetes Mellitus，DM)是一种慢性的、可遗传的疾病，伴随因胰岛素绝对或相对分泌不足而引起机体组织不能正常代谢碳水化合物、脂类和蛋白质，导致机体代谢紊乱，其主要特点是高血糖和糖尿，其并发症包括高血压、心脑血管病、视网膜病变、糖尿病肾病等。目前，糖尿病由于其在全球的高发病率，仅次于癌症和心脑血管疾病的致畸和致死率，被认为是全球最严重的疾病之一。另外，糖尿病及其并发症的治疗费用昂贵，它给全球卫生保健系统带来了前所未有的压力。

据国际糖尿病联合会(IDF)和世界卫生组织(WHO)的数据显示，2010年全球糖尿病人数已达2.85亿，预计到2030年全球将有5亿糖尿病患者。近年来，中国糖尿病的患病率在迅速上升，据中国医学会糖尿病学分会的调查结果显示，中国成人糖尿病患者总数达9240万，尚有1.482亿的“潜在糖尿病患者”（糖化血红蛋白≥6.5%），我国已成为全球糖尿病患者最多的国家。在我国的糖尿病患者90%以上属于2型糖尿病（非胰岛素依赖型），其特点就是胰岛素分泌不足或胰岛抵抗而产生餐后高血糖。

由于糖尿病的发病过程非常复杂，至今尚未找到根治的方法，糖尿病患者目前仍需终生治疗。目前，糖尿病治疗的口服药物主要包括促胰岛素分泌剂（磺脲类、格列奈类、二肽基肽酶IV抑制剂）和非促胰岛素分泌剂（双胍类、噻唑烷二酮类、α-糖苷酶抑制剂），现有的治疗药物或多或少有一定的毒副作用。因此，在传统草药或食品中寻找安全、无毒的降糖功效成分，对于开发生产防治糖尿病的保健食品和药品具有重大的科学价值和经济价值。

麦麸为禾本科植物小麦(Triticum aestivum L)的种皮，是面粉加工过程中的副产品，主要包括小麦的果皮、种皮、糊粉层、少量胚和胚乳，约占小麦重量的14％～19％。目前，国内麦麸的年产量超过2000万吨，且大部分用于饲料生产，极少进行深加工。麦麸皮有悠久的药用历史，始载于《本草纲目》。麦麸味甘，性平、偏凉，无毒，不仅内服具有润大便，治气痢，除黄疸，润皮肤，养心肺，解热毒等功效，还可外用主治热疮、烫火疮溃烂、跌打损伤、淤血、风湿痹痛及寒湿脚气等功效。流行病学调查显示，麦麸的摄入可以有效防治糖尿病的发生，麦麸是现代西方国家大多数低糖指数食品的主要成分之一。中医临床实验表明，用麦麸、面粉按6︰4的比例，拌和鸡蛋、食用油和蔬菜，做成糕饼，能作为糖尿病病人正餐或是加餐食品，长期食用有利于缓解糖尿病症状。

但是，麦麸中具有降糖作用的功效成分尚不清楚，本发明人经过大量的研究，首次发现麦麸中的 烷基间苯二酚 、 芹菜素 、 磷酸甘油酯 、 甾醇类物质 具有α-葡萄糖苷酶的抑制活性，从而阐述了麦麸降糖功效的物质基础，并研究得出了有效提取方法。本发明将可直接用于开发生产预防或治疗2型糖尿病及其并发症的药品及相关的保健食品。

本发明以对鼠肠α-葡萄糖苷酶抑制活性作为检测指标，提取麦麸皮中具有强烈抑制作用的组分，采用高脂高糖饲料+小剂量STZ诱导的2型糖尿病小鼠对其抗糖尿病活性进行研究，结果显示上述组分具有较好的降血糖、改善糖耐量的活性。

发明内容

本发明的目的是针对2型糖尿病，设计一种应用麦麸提取物制成具有降糖功效的产品。本发明中的主要原料麦麸，资源丰富，安全无毒，且成本低廉。

本发明提供了一种基于烷基间苯二酚降糖活性的麦麸提取物的保健食品，具有较好的抑制α-葡萄糖苷酶的活性和改善2型糖尿病小鼠的血糖水平和糖耐量的活性。

本发明提供了一种能预防和改善糖尿病的保健食品，该保健食品由活性成分麦麸提取物和食用辅料组成，其中活性成分和食用辅料的配比按重量百分比计，含活性成分10-90%及含食用辅料90-10%。

其中麦麸提取物中所述的活性成分为烷基间苯二酚、芹菜素、磷酸甘油酯、甾醇类物质。

其中所述的食用辅料为常用的食品或药品辅料，如淀粉、糊精、二氧化硅、硬脂酸镁等。

本发明的保健食品用量，一般成人用量为2.5-10 g麦麸提取物/天。

本发明的另一目的是提供了上述一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品的制备方法，按照下述步骤进行：

（1）制备麦麸提取物

麦麸用3-10倍（g/mL）的质量浓度为95%乙醇浸提48 h，经过滤、减压浓缩得醇提物浸膏。将醇提取浸膏用少量水溶解，采用石油醚进行充分萃取，石油醚相组分经减压浓缩、氮吹干燥得麦麸提取物干粉。

（2）纯化

取步骤（1）所得麦麸提取物，经硅胶柱（200-300目，2.5×60 cm）进行分离纯化。25℃条件下，用石油醚-乙酸乙酯（100︰0-80︰20）洗脱，流速2滴/秒，收集石油醚-乙酸乙酯（80︰20）馏分，浓缩、干燥得干粉，其主要成分即为烷基间苯二酚。

（3）制备保健食品

取步骤（1）中麦麸提取物，按含麦麸提取物10-90%及含食用辅料10-90%的配方要求，按常规方法制成保健品。或取步骤（2）中纯化的活性成分（烷基间苯二酚≥80%），按活性成分1-10%及含食用辅料90-99%的配方要求，按常规方法制成保健食品。

本发明的优点

本发明的产品具有较好的降糖功效，其优点在于：原料来源于食品，安全无毒；而且原料来源丰富，价格低廉，有效降低糖尿病患者药物治疗过程中的毒副作用和治疗成本，在医学临床和人们的日常生活中均有广泛的用途。

附图说明

图1 麦麸提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性；

图2 麦麸提取物对2型糖尿病小鼠葡萄糖耐量的影响，*表示P＜0.05，**表示P＜0.01。

具体实施方式

实施例1

步骤一：麦麸提取物的制备

麦麸100 g，用10倍的95%乙醇浸提48 h，经过滤、减压浓缩得醇提物浸膏。将醇提取浸膏用少量双蒸水溶解，采用石油醚进行萃取，石油醚相经减压浓缩、氮吹干燥得麦麸提取物干粉。

步骤二：麦麸中分离提取各降糖活性成分的方法

取10 g步骤一中所得麦麸提取物，经硅胶柱（200-300目，2.5×60 cm）进行分离纯化，用石油醚-乙酸乙酯（100︰0-80︰20）洗脱，流速2滴/秒，收集石油醚-乙酸乙酯（90︰10-80︰20）不同组分的洗脱液，浓缩、干燥得干粉。

步骤三：烷基间苯二酚的纯化及检测

取10 g步骤一中所得麦麸提取物，经硅胶柱（200-300目）进行分离纯化，用石油醚-乙酸乙酯（100︰0-80︰20）洗脱，流速2滴/秒，收集石油醚-乙酸乙酯（80︰20）洗脱馏分，浓缩、干燥得干粉。样品采用高效液相色谱进行初步分析，条件为：样品浓度为0.5 mg/mL，进样量为20 μL，流动相为100 %甲醇，流速为1.0 mL/min，柱温25℃，检测波长为275 nm。采用液质联用系统（LC/MS）进行物质组成分析，大气压化学电离源（APCI），参数为：负离子检测扫描，100-1200 amu；电离电压150 V，毛细管电压2000 V；电晕电流8.0 μA，干燥气体流量，5.0 L/min；干燥气体温度，345℃；汽化器温度，395℃；喷雾器压力，60 psig。

步骤四：芹菜素的纯化与检测

取10 g步骤一中所得麦麸提取物，经硅胶柱（200-300目）进行分离纯化，用石油醚-乙酸乙酯（100︰0-90︰10）洗脱，流速2滴/秒，收集石油醚-乙酸乙酯（98︰2）馏分，浓缩、干燥得干粉。样品采用高效液相色谱进行初步分析，条件为：样品浓度为0.5 mg/mL，进样量为20 μL，流动相为甲醇-水（100︰0-70︰30），流速为1.0 mL/min，柱温25℃，检测波长为320 nm。利用液质联用系统（LC/MS）进行物质组成分析。质谱以电喷雾电离（ESI）作用为原理，参数为：扫描模式，100-1200 amu；电离电压，150 V（负模式）；毛细管电压，2000 V；电晕电流，8.0 μA，干燥气体流量，5.0 L/min；干燥气体温度，345℃；汽化器温度，395℃；喷雾器压力，60 psig。

步骤五：磷酸甘油酯的纯化与检测

取10 g步骤一中所得麦麸提取物，经硅胶柱（200-300目）进行分离纯化，用石油醚-乙酸乙酯（100︰0-90︰10）洗脱，流速2滴/秒，收集石油醚-乙酸乙酯（90︰10）馏分，浓缩、干燥得干粉。样品采用高效液相色谱进行初步分析，条件为：样品浓度为0.5 mg/mL，进样量为20 μL，用分别含有0.005%三氟乙酸（TFA）的甲醇和异丙醇作为流动相进行线性洗脱。含有0.005% TFA的异丙醇从10%到90%内线性变化，流速为1.0 mL/min。柱温25℃，吸收波长介于190 nm到600 nm。利用液质联用系统（LC/MS）进行物质组成分析。质谱以大气压电离（APCI）作用为原理，参数为：扫描模式，100-1200 amu；电离电压，150 V（正模式）；毛细管电压，2000 V；电晕电流，8.0 μA，干燥气体流量，5.0 L/min；干燥气体温度，345℃；汽化器温度，395℃；喷雾器压力，60 psig。

步骤六：制备麦麸保健食品

取步骤一制得的麦麸提取物，按提取物10%及食品或药用辅料（淀粉)90%的比例，以常规方法制成保健食品。

实施例2

步骤一：麦麸提取物的制备

麦麸100 g，用10倍的95%乙醇浸提48 h，经过滤、减压浓缩得醇提物浸膏。将醇提取浸膏用少量双蒸水溶解，采用石油醚进行萃取，石油醚相组分经减压浓缩、氮吹干燥得麦麸提取物干粉。

步骤二：麦麸中分离提取各降糖活性成分的方法

步骤三：烷基间苯二酚的纯化及检测

取10 g步骤一中所得麦麸提取物，经硅胶柱（200-300目）进行分离纯化，用石油醚-乙酸乙酯（100︰0-80︰20）洗脱，流速2滴/秒，收集石油醚-乙酸乙酯（80︰20）洗脱馏分，浓缩、干燥得干粉。样品采用高效液相色谱进行初步分析，条件为：样品浓度为0.5 mg/mL，进样量为20 μL，流动相为100 %甲醇，流速为1.0 mL/min，柱温25℃，检测波长为275 nm。利用液质联用系统（LC/MS）进行物质组成分析。质谱以大气压电离（APCI）作用为原理，参数为：扫描模式，100-1200 amu；电离电压，150 V（负模式）；毛细管电压，2000 V；电晕电流，8.0 μA，干燥气体流量，5.0 L/min；干燥气体温度，345℃；汽化器温度，395℃；喷雾器压力，60 psig。

步骤四：芹菜素的纯化与检测

步骤五：磷酸甘油酯的纯化与检测

步骤六：制备麦麸保健食品

取步骤一制得的麦麸提取物，按提取物90%及食品或药用辅料（糊精）10%的比例，以常规方法制成保健食品。

实施例3

步骤一：麦麸提取物的制备

步骤二：麦麸中分离提取各降糖活性成分的方法

步骤三：烷基间苯二酚的纯化及检测

步骤四：芹菜素的纯化与检测

步骤五：磷酸甘油酯的纯化与检测

步骤六：制备麦麸保健食品

取步骤二制得的麦麸提取物活性物质，按活性物质（烷基间苯二酚含量≥80%）1%及食品或药用辅料99%的比例，以常规方法制成保健食品。

实施例4

步骤一：麦麸提取物的制备

步骤二：麦麸中分离提取各降糖活性成分的方法

步骤三：烷基间苯二酚的纯化及检测

步骤四：芹菜素的纯化与检测

步骤五：磷酸甘油酯的纯化与检测

步骤六：制备麦麸保健食品

取步骤二制得的麦麸提取物活性物质，按活性物质（烷基间苯二酚含量≥80%）10%及食品或药用辅料90%（硬脂酸镁）的比例，以常规方法制成保健食品。

实验一

本发明的产品通过下列实验说明其效果：

1、麦麸提取物抑制α-葡萄糖苷酶的活性

（1）α-葡萄糖苷酶抑制活性的测定

以pNPG（对硝基葡萄糖苷）为底物，反应体系包括0.2 mL 4 mM pNPG、0.2 mL提取液及2.4 mL pH 6.8 0.05 M 磷酸缓冲液，混匀，分别与α-葡萄糖苷酶液同时于37 ℃恒温水浴中预热5 min后，各反应管再加入0.2 mL α-葡萄糖苷酶液（0.02 U），于37 ℃水浴摇床中反应15 min，最后加入2 mL Na₂CO₃终止反应，测产物对硝基酚（pNP）的光吸收（OD410值）。酶活力单位：在37℃、pH 6.8条件下，1 min内水解pNPG释放1 μmol pNP所需的酶量为1个酶活力单位（U）。α-葡萄糖苷酶抑制剂活性：在相同的条件下降低1个酶活力单位所需的抑制剂的量为1个抑制剂活力。抑制百分率=【（原始酶活力－抑制剂存在下酶活力）/原始酶活力】×100%。

（2）提取物抑制α-葡萄糖苷酶的活性

本发明所涉及麦麸提取物即麦麸醇提物石油醚萃取相（WB_EP），WB_EP具有强烈抑制鼠肠α-葡萄糖苷酶的活性，显著高于乙醚萃取相（WB_ED）、乙酸乙酯萃取相（WB_EE）、正丁醇萃取相（WB_EB）和水相（WB_EW）；见图1。

2、麦麸提取物对2型糖尿病小鼠血糖和葡萄糖耐量的影响

（1）高脂高糖饲料+链脲左菌素（STZ）建立2型糖尿病小鼠模型

选取平均重量20±2 g健康昆明小鼠（雄性），适应性饲养1周，自由饮水、饮食，室温控制在25 ℃，湿度60%左右。高脂高糖饲料饲喂4周，并于禁食不禁水12 h后，腹腔注射STZ，剂量为40 mg/Kg，连续注射3天。2周后测空腹血糖，空腹血糖水平在7.8-16.8 mmol/L的小鼠即为2型糖尿病小鼠，高脂高糖饲料继续喂养，用于实验。

（2）提取物对2型糖尿病小鼠血糖的影响

选取上述造模成功2型糖尿病小鼠40只，随机分成4组（模型组、阳性药物对照组、高剂量组、低剂量组）进行实验。以拜糖平作为阳性药物（5 mg/Kg灌胃），高、低剂量组分别以麦麸提取物（烷基间苯二酚纯度≈10%）200 mg/Kg、50 mg/Kg进行灌胃，模型组灌胃同样体积生理盐水，每天早晚各1次。处理前和处理1周、2周、3周及4周后，以尾静脉取血测定血糖值。

表1 麦麸提取物在2型糖尿病小鼠中的降糖效应

上述数据均为10只实验鼠的平均值，表中*表示P＜0.05，**表示P＜0.01。

（3）提取物对2型糖尿病小鼠葡萄糖耐量的影响

给药21天后的各组小鼠禁食过夜（不禁水），于次日清晨在给药后60 min时，灌胃葡萄糖50 mmol/Kg，于0 min、60 min、120 min、180 min后分别测定尾静脉血糖，根据血糖值绘制血糖变化图，并计算糖耐量曲线下面积（Area Under Curve，AUC），AUC=1/4 0 min+1/2 60 min+3/4 120 min+1/2 180 min。与模型组相比，阳性对照药物拜糖平处理和高剂量麦麸提取物（200mg/Kg）处理组的葡萄糖耐量曲线下面积均有极显著的下降趋势，低剂量麦麸提取物（50 mg/Kg）处理组也有显著的下降趋势。（见图2）

由此可见，本发明提取物表现为：

（1）以2型糖尿病小鼠为实验对象，本发明的麦麸提取物具有较好的降血糖、提高葡萄糖耐量的功效。

（2）提取物的降糖作用呈现一定的剂量效应，高浓度提取物灌胃的效果要优于低剂量组。

（3）提取物的降糖功效由多种物质协同作用产生，包括烷基间苯二酚、芹菜素、磷酸甘油酯、甾醇等活性物质。

经进一步硅胶柱纯化，追踪各馏分的α-葡萄糖苷酶抑制活性，可获得四种活性成分在提取物中的含量及半抑制浓度（IC₅₀）（表2）。

表2 本发明提取物样品中主要活性成分含量及IC₅₀值

活性成分	烷基间苯二酚	芹菜素	磷酸甘油酯	甾醇
					含量（mg/g）	72.5	0.116	1.68	7.16
IC₅₀值（μg/mL)	37.58	1.17	32.2	372.6

Claims

1.一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品，其特征在于由活性成分麦麸提取物和食用辅料组成，其中活性成分和食用辅料的配比按重量百分比计，含活性成分麦麸提取物10-90%,含食用辅料90-10%。

2.根据权利要求1所述的一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品，其特征在于其中所述的麦麸提取物中所述的活性成分为烷基间苯二酚、芹菜素、磷酸甘油酯和甾醇类物质。

3.根据权利要求1所述的一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品，其特征在于其中所述的食用辅料为淀粉、糊精、二氧化硅或硬脂酸镁。

4.权利要求1所述的一种具有降糖作用的麦麸提取物保健食品的制备方法，按照下述步骤进行：

（1）制备麦麸提取物

麦麸用3-10倍（g/mL）的质量浓度为95%乙醇浸提48 h，经过滤、减压浓缩得醇提物浸膏；

将醇提取浸膏用少量水溶解，采用石油醚进行充分萃取，石油醚相组分经减压浓缩、氮吹干燥得麦麸提取物干粉；

（2）纯化

取步骤（1）所得麦麸提取物，经硅胶柱进行分离纯化；25℃条件下，用石油醚-乙酸乙酯洗脱，流速2滴/秒，收集石油醚-乙酸乙酯馏分，浓缩、干燥得干粉，

（3）制备保健食品

取步骤（1）中麦麸提取物，按含麦麸提取物10-90%及含食用辅料10-90%的配方要求，按常规方法制成保健品；或取步骤（2）中纯化的干粉，按干粉1-10%及含食用辅料90-99%的配方要求，按常规方法制成具有降糖作用的麦麸提取物保健食品。