糖尿病是一种由多病因引起的以慢性高血糖为特征的代谢性疾病，是21世纪世界面临的最严重的健康问题之一。由于胰岛素抵抗，糖尿病患者通常具有较高的空腹血糖和胰岛素水平，并伴有慢性炎症，导致糖尿病并发症的风险增加，如糖尿病肾病、心血管疾病、视网膜病变、神经病变、下肢动脉粥样硬化和肿瘤。糖尿病联合会在《全球糖尿病概览》（第9版）中指出，截至2019年，大约有4.63亿20至79岁的糖尿病患者，并且这一数字还在继续上升，预计在2045年将达到7.02亿。其中，有90%的糖尿病患者（约4.1亿）是2型糖尿病（T2DM）。此外，最近的研究报告了糖尿病（1型和2型）与2019年新型冠状病毒（COVID-19）死亡之间的强相关性。现代医学在控制血糖方面取得了巨大进展，但迄今为止，我们仍然缺乏用于预防和治疗糖尿病及其相关并发症的保健和有效的靶向治疗药物，特别糖尿病所需的长期治疗尤其如此。幸运的是，中医药提供了一个可以潜在地解决这些问题的药物宝库。
图1 T2DM在肠道和全系统的病因和治疗靶点
2023年浙江农林大学斯金平教授团队在国际期刊《Food Chemistry》（JCR一区，IF=9.231）上发表题为“Bioactive compounds from Polygonatumgenus as anti-diabetic agents with future perspectives”的高水平综述。系统地综述了黄精属植物在抗糖尿病中的应用，重点介绍了黄精属植物多糖、黄酮类化合物和皂苷的抗糖尿病潜力。探究了其在预防肥胖型糖尿病、改善胰岛素抵抗、促进胰岛素分泌、调节肠道微生态、抑制晚期糖基化终产物（AGEs）积累、抑制碳水化合物消化吸收和调节糖异生等方面的作用机制。此外，还提出了一个包括饮食（辅粮）、医学营养疗法（MNT）和新药的研发计划，为天然植物在糖尿病防治中的应用提供新的途径。
本文从糖尿病发病机制，与黄精属植物不含淀粉，含有丰富多糖、类黄酮和皂苷等营养成分和功能性成分出发，系统综述了黄精属植物在抗糖尿病研究中的应用。研究表明黄精多糖、黄酮（如芹菜素、橙皮苷、山奈酚）和皂苷（如薯蓣皂苷、薯蓣皂苷元、人参皂苷Rc /Rb1、齐墩果酸、熊果酸）均具有多组分单靶点和单组分多靶点功效，为黄精属植物的利用提供了依据。
图2 黄精属的抗糖尿病成分及其功能
黄精多糖均为非淀粉多糖，含量可高达26.61%。一方面其生品及其制品均不含淀粉，不存在由于摄入大量淀粉而血糖飙升的现象；另一方面黄精多糖可以通过改善肠道微生态、防治肥胖、抑制α-葡萄糖苷酶活性、促进胰岛素分泌、抗氧化等多种机制调节血糖。
表1 黄精多糖调节血糖的机制
图3 黄精多糖的血糖调节机制
黄酮类化合物是黄精属根茎中另一个重要的生物活性成分，目前，从黄精属药用植物中分离得到的黄酮类化合物有 68 种。黄精黄酮能通过抑制碳水化合物消化、促进细胞对葡萄糖的吸收、抑制肠道细胞对葡萄糖的吸收、保护胰腺β细胞、促进抗炎活性、改善胰岛素敏感性、促进胰岛素分泌等功能调节血糖。
黄精属皂苷也是根茎抗糖尿病的主要活性物质，已经鉴定出 124 种甾体皂苷和14 种三萜皂苷。黄精皂苷能通过调节脂质代谢，改善肠道微生态，恢复胰岛素水平，促进细胞对葡萄糖的摄取，抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性、减少炎症反应、发挥抗氧化作用等途径调节血糖。
图4黄精黄酮和皂苷类化合物的血糖调节机制
黄精属植物在防治T2DM及其并发症方面具有良好的实用基础。含黄精属的中成药和具有调节血糖功能的保健食品均未见不良反应的报道。但是，治疗糖尿病的中成药以水浸膏为主，而其他在水中溶解度低的物质，如类黄酮苷元和皂苷苷元则可能不能被完全提取。应进一步注意醇溶性成分或整体材料的应用。对黄精植物的加工应进一步进行代谢组学和疗效研究，并开展大样本量和长期临床试验，建立更符合临床实际的实验模型。根据黄精的“药食同源”的安全性和预防、治疗糖尿病的有效性，研究设计包括饮食（辅粮）、医学营养疗法（MNT）和新药在内的糖尿病预防和治疗方案，为利用天然植物预防和治疗糖尿病提供新的路径。
浙江农林大学博士研究生石艳为该论文的第一作者、硕士研究生斯顿为共同第一作者，刘京晶副教授为共同通讯作者、斯金平教授为通讯作者。该论文得到了国家重点研发项目（2021YFD1000200）的资助。
原文链接：
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2022.135183
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