新疆火绒草资源及降血糖有效成分研究

Xinjiang has rich resources of wild Leontopodium leontopodioides. However, systematic research on its resources, useful components and pharmacological effectiveness is scanty. This project investigates the locational distribution and recoverable reserves of Leontopodium leontopodioides along the Tianshan mountains and Aletai mountains, by collecting samples and gauging environmental parameters of its habitatation, cultivation and reproduction. We make comparisons of its ingredients and effective components between the wild Leontopodium leontopodioides and the cultured counterparts. The hypoglycemic constituents in Leontopodium leontopodioides will be screened using the medicine induced diabetes mouse model. In orde to ascertain activation and inhibition effects of the hypoglycemic components on enzymes, we examine four different kinds of glucose metabolic enzymes from the diabetic mouse liver and two kinds of hydrolyzed polysaccharide enzymes from the mouse small intestine, respectively. Furthermore，we observe interactions between hypoglycemic component and the enzymes. Their physiological and biochemical properties will be determined in vitro. The hypoglycemic constituents will be separated and purified by column chromatography of positive and reverse phase silica gel, sephadex LH-20, and high performance liquid chromatography. We then determine its purity and structure. The study will provide some science data and the application value on development of the natural hypoglycemic constituents from Leontopodium leontopodioides.

新疆有丰富的野生火绒草资源，但对其资源、有效成分和药理作用尚缺乏深入系统的研究。本项目沿天山山脉和阿勒泰山脉选点，进行火绒草资源调查，包括采集标本，考察其分布和储量，测定生长地的地理环境参数。通过移地栽培和繁殖，比较野生和种植火绒草中的成分和有效成分含量，建立完善火绒草资源保护和可持续性利用技术体系。以火绒草中降血糖成分为导向，利用药物致糖尿病小鼠模型筛选降血糖活性成分。通过测定糖尿病小鼠肝脏糖代谢的4种关键酶和小肠中水解多糖的2种酶活性，明确降血糖活性成分对酶的抑制或激活作用，进一步在体外验证降血糖成分与酶作用及生理生化性质。通过正、反相硅胶柱层析、葡聚糖凝胶LH-20柱层析和制备型高效液相色谱分离纯化降血糖有效成分，进行纯度鉴定，结构测定。这项研究对于开发火绒草天然降血糖成分具有重要的科学价值和应用前景。

我们沿新疆天山北坡对7个地州的70个样地进行火绒草资源调查。火绒草（Leontopodium leontopodioides (Willd.) Beauv）是菊科火绒草属的多年生草本植物，多分布在1500～3700米左右的干旱草原、山坡草地、阳坡灌木丛及林缘带等。火绒草野生资源较为丰富，大多呈现聚集式分布，是山地草原的重要组成部分。根据调查区域数据分析，新疆火绒草的数量蓄积约2.0×105丛/ha，重量蓄积约500 kg/ha。火绒草可在与其生长环境相近的地域通过种子繁殖，或移地栽培进行人工种植。. 通过α-葡萄糖苷酶在体外和动物体内筛选，确定了火绒草30% 乙醇洗脱物降糖效果较好，并能显著增加小鼠血清胰岛素含量。测定了火绒草30% 乙醇洗脱物对小鼠肝脏糖代谢关键酶活力的影响，发现在糖的同一代谢途径中，该洗脱物能升高几种酶的活性，又能降低另几种酶活性，而且它们之间无关联性。因此，推测火绒草醇提物降低血糖的机制可能是通过：（1）抑制α-葡萄糖苷酶活性，从而抑制多糖分解，降低血液中葡萄糖含量。（2）刺激胰岛素分泌，促进葡萄糖分解，降低血液中葡萄糖含量。. 通过溶剂提取、各种层析分离纯化，从火绒草中分离纯化出33个单体化合物。分别为黄酮类4个，苯丙素类15 个，二萜类8个，其它各种苷类6个。其中15个新化合物是首次发现，它们分别是黄酮类2个，苯丙素类2 个，二萜类8个，其它苷类3个。15个新化合物和13个已知化合物也是首次从该植物中获得。单体化合物体外生物活性测试显示，黄酮类化合物对α-葡萄糖苷酶有明显抑制作用；二萜化合物对脂肪酶有明显抑制作用。. 火绒草指纹图谱显示：不同海拔和采摘时间，火绒草花、茎和叶中的成分无明显变化；而气候寒冷地域的火绒草花、茎和叶中的成分与其它地域的有一定差异；人工种植火绒草与野生火绒草的成分相似度较高。