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随着人们生活水平提高,糖尿病和高血脂的发病率越来越高,已经成为人们健康的严重威胁。目前治疗糖尿病和高血脂的药物主要是化学合成,它们具有一定的治疗效果,但是靶标单一、易产生药物依赖性或者一定的副作用。植物提取物通常含有多种活性成分,具有多作用靶标,起到标本兼制的效果。同时,植物提取物无副作用,价格便宜。因此寻找辅助降血糖、降血脂作用的植物提取物,开发没有副作用的功能食品已经成为当前热点。本课题根据功能食品的要求,利用天然食品资源及食药两用植物资源开发一种同时降血糖、降血脂的产品,并且对其降血糖、降血脂活性进行评价。具有较好的学术及应用价值。主要结果如下:1、植物提取物降血糖降血脂效果研究在查阅文献的基础上以α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶、胰脂肪酶、胆固醇酯酶和胆固醇胶束溶解度抑制率为评价指标对9种功能因子进行筛选,最后确定茶多酚、银杏黄酮、绞股蓝皂甙、牡丹籽油和苦瓜提取物为配方的功能成分。对目前研究较少的单一成分牡丹籽油和银杏黄酮进一步动物体内实验,检测其体内降血糖降血脂活性。牡丹籽油降血糖实验:连续低剂量腹腔注射链脲佐菌素(streptozocin,STZ,40 mg/kg bw)建立糖尿病模型。实验结果表明:与未处理糖尿病小鼠相比,牡丹籽油(40 mg/day)一方面通过抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性延缓小肠对碳水化合物的吸收显著性降低血糖(p<0.05);另一方面通过显著性促进胰岛素释放,肝脏糖原合成及降低糖化血红蛋白水平降低血糖(p<0.05)。其次以猪油(20%,w/w)和红花油(20%,w/w)为对照,研究膳食牡丹籽油(20%,w/w)对大鼠血脂的影响。研究结果表明:与猪油组和红花油组相比,牡丹籽油显著性增加了大鼠血浆和肝脏内的二十碳五烯酸(Eiscosapentaenoic,EPA)和二十二碳六烯酸(docosahexenoic acid,DHA)水平(p<0.05),降低了n-6/n-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid,PUFA)比率;与猪油和红花油组相比:牡丹籽油组显著性降低了大鼠体重和血脂;荧光定量PCR(fluorescence quantitive real-time PCR,QRT-PCR)研究表明,牡丹籽油显著性下调了固醇调节元件结合蛋白(Sterol-regulatory element binding proteins,SREBP1C),脂肪酸合成酶(fatty acid synthetase,FAS)和乙酰辅酶A羧化酶(acetyl-coa carboxylase,ACC)的mRNA丰度(p<0.05),升高了过氧化物酶体增殖物激活型受体(peroxisome proliferators-activated,PPARα),乙酰辅酶A氧化酶(Acyl Coenzyme A Oxidase,AOX)和解耦连蛋白2(Decoupling the protein 2,UCP-2)的mRNA丰度(p<0.05)。由此可见牡丹籽油通过抑制脂肪合成和促进脂肪酸β氧化降低了血脂。银杏黄酮降血糖降血脂实验:首先STZ腹腔注射(120 mg/kg bw)小鼠建立糖尿病模型。实验结果表明:与未经处理的糖尿病小鼠相比,银杏黄酮(150 mg/kg/day)显著性降低了糖尿病小鼠血糖水平,改善了糖尿病小鼠糖耐量和氧化应激性,促进胰岛素释放、肝脏糖原合成,降低血清内糖化血红蛋白水平(p<0.05)。其次以猪油(20%,w/w)高脂饲料建立高脂模型:研究了银杏黄酮对高血脂大鼠的降脂效果。研究结果表明:与对照高脂组相比,银杏黄酮(150mg/kg/day)显著性降低了高血脂大鼠的体重、tg、tc和ldl-c,升高了hdl-c的水平,同时其粪便中的胆固醇和脂肪显著性增加(p<0.05)。qrt-pcr研究表明,银杏黄酮显著性上调腺苷酸活化蛋白激酶(adenosinemonophosphateactivatedproteinkinase,ampk)和肉毒碱棕榈酰转移酶-1(carnitinepalmitoyltransterase-1,cpt-1)mrna丰度,显著性降低了acc、fas、srebp-1c和hmg-coa还原酶mrna丰度(p<0.05)。由动物体内实验结果可以看出,牡丹籽油和银杏黄酮可以有效地降血糖和血脂,可以作为辅助降血糖降血脂功能食品的植物提取物来源。另外,牡丹籽油作为一种新食品资源,首次研究了降血糖降血脂效果,为牡丹产业开发功能食品提供了理论依据。2、降血糖降血脂复方体外设计在检测了单一成分体外,体内降血糖降血脂的基础上,对复方各成分配比。以α-淀粉酶和胆固醇酯酶活性抑制率为评价指标,采用正交t值和加权综合的方法对5种功能因子主成分分析。研究结果表明:主要成分是银杏黄酮、茶多酚和牡丹籽油,辅药是绞股蓝皂甙和苦瓜提取物。d值优化法确定配方各成分比例为茶多酚:银杏黄酮:绞股蓝皂甙:牡丹籽油:苦瓜提取物=6:8:5:8:8(w/w/w/w/w)。为开发一种健康的功能食品,根据保健食品原料要求及功能因子在植物提取物中丰度分配,最后确定牡丹籽油、茶叶水提物、绞股蓝水提物、苦瓜水提物和银杏提取物(24%黄酮)为功能食品复方的最终原料。3、复方在动物体内降血糖、降血脂效果在制定功能食品复方的基础上,进一步检测功能食品配方动物体内降血糖降血脂效果。首先stz腹腔注射(120mg/kg)小鼠建立糖尿病模型,与未经处理的糖尿病小鼠组相比,功能食品复方(200mg/day/kgbw)显著性降低了糖尿病小鼠血糖水平(p<0.05)。研究结果表明:复方一方面通过抑制α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性延缓小肠对碳水化合物的吸收显著性降低血糖;另一方面通过促进胰岛素释放,肝脏糖原合成及降低糖化血红蛋白水平降低血糖(p<0.05),同时复方改善了糖尿病小鼠肝组织氧化应激损伤,谷胱甘肽过氧化物酶(glutathioneperoxidase,gsh-px),超氧化物歧化酶(superoxidedismutase,sod)和还原型谷胱甘肽(glutathione,gsh)水平显著性升高(p<0.05),丙二醛(malondialdehyde,mda)水平显著性降低(p<0.05)。其次建立高血脂大鼠模型,研究结果表明:相比于未处理的高脂组,功能食品复方(200mg/day/kgbw)显著性降低了高血脂大鼠的血脂水平(p<0.05),qrt-pcr表明大鼠胆固醇酯酶mrna丰度显著性降低、脂肪酸合成酶fas、hmg-coa还原酶mrna丰度显著性降低(p<0.05);同时其粪便中的胆固醇和脂肪显著性增加(p<0.05)。体外实验模拟小肠环境检测了功能食品复方对胰脂肪酶和胆固醇胶束溶解度的抑制效果,根据体内实验研究结果推测功能食品复方动物组粪便中增加的脂肪和胆固醇归因于小肠内胰脂肪酶活性被抑制,甘油三酯不能被充分水解,最后排出;功能食品复方降低了小肠内胆固醇胶束溶解度,胆固醇不能被小肠吸收,最后排出。4、复方及功能因子对α-淀粉酶、胰脂肪酶、胆固醇酯酶结构的影响及功能因子和胆固醇胶束相互作用以圆二色谱(circular dichroism spectrum,CD)和荧光光谱(fluorescence spectra,FS)为分析方法研究了功能因子对酶构象的影响:研究结果表明,功能因子改变了α-淀粉酶、胆固醇酯酶和胰脂肪酶的二级结构,同时FS研究色氨酸(tryptophan,trp)暴露于极性环境中,发生荧光淬灭现象,由此推测功能因子与α-淀粉酶、胆固醇酯酶和胰脂肪酶相互作用,导致酶活性降低。透射电镜(Transmission Electron Microscope,TEM)观察发现复方及银杏黄酮、绞股蓝皂甙和苦瓜水提物与胆固醇胶束相互作用形成复合物,导致胆固醇胶束溶解度降低。