抗酸化作用とストレプトゾトシン誘発糖尿病に対するタエルミ抽出物の血糖降下効果

Antioxidative and Hypoglycemic Effect of Ta-ermi Extracts on Streptozotocin-Induced Diabetes.

• Siqun Jing
• Zhengmei Zhao
• Jinzi Wu
• Liang-Jun Yan

抄録

はじめに:

本研究の目的は、Ta-エルミ抽出物が酸化ストレスおよびストレプトゾトシン（STZ）糖尿病マウスおよびラットをTa-エルミ水抽出物およびアルコール抽出物で処理した場合の酸化ストレスに対するポジティブな効果を明らかにすることであった。

Introduction: The purpose of the present study was to reveal the potential positive effect of the Ta-ermi extracts on oxidative stress and streptozotocin (STZ)-diabetic mice and rats treated with Ta-ermi water- and alcohol-extracts.

方法:

本研究は、3つの実験モデルを用いて実施した。1) Ta-エルミ抽出物を2,2-ジフェニル-1-ピクリル-ヒドラジル水和物(DPPH)や2,2'-アジノビス(3-エチルベンゾチアゾリン-6-スルホン酸(ABTS)などのフリーラジカル発生剤とインキュベートし、Ta-エルミの抗酸化作用を評価するin vitro実験。2）ストレプトゾトシン（STZ）誘発糖尿病マウスにおけるTa-エルミ抽出物の低血糖効果の試験、および3）STZ糖尿病ラットを用いたミトコンドリア複合体I機能に対するTa-エルミ抽出物の有益な効果の試験。

Methods: The study was carried out using three experimental model: 1) in vitro experiments whereby Ta-ermi extracts were incubated with free radical generators such as 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl-hydrate (DPPH) and 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS) to evaluate Ta-ermi's antioxidant effects; 2) testing the hypoglycemic effects of Ta-ermi extracts in streptozotocin (STZ)-induced diabetic mice; and 3) testing the beneficial effects of Ta-ermi extracts on mitochondrial complex I function using STZ-diabetic rats.

研究成果:

その結果、両抽出物はフリーラジカルを消去し、グルコシダーゼおよびアルドース還元酵素を抑制する効果を示し、水抽出物とアルコール抽出物ではその効果に差があった。STZマウス糖尿病モデルでは，水抽出物とアルコール抽出物は体重減少を抑制し，血糖値を濃度依存的に低下させ，インスリン感受性を向上させ，経口耐糖能を向上させた。また，STZ-糖尿病ラットモデルでは，水およびアルコール抽出物は，体重変化に影響を与えずに，糖尿病動物の血糖値を低下させることがわかった。さらに、STZ-糖尿病ラットにおいて、Ta-ermiの水およびアルコール抽出物は、膵臓のミトコンドリアNADH/ユビキノンオキシドレダクターゼ（複合体I）活性の上昇を抑制し、肝臓では複合体I活性を増強したが、肺および腎臓のミトコンドリア複合体Iには影響を与えなかった。

Results: In vitro antioxidant experiments showed that both of the extracts could scavenge free radicals and exhibited inhibitory effects on glucosidase and aldose reductase with differential effects between water extract and alcohol extract. In the STZ mouse diabetic model, both the water- and alcohol-extracts attenuated body weight decrease, decreased blood glucose levels in a concentration-dependent manner, improved insulin sensitivity, and increased oral glucose tolerance ability. In the STZ-diabetic rat model, both the water- and alcohol-extracts were found to be able to lower blood glucose levels in the diabetic animals with no effects on body weight changes. Moreover, in the STZ-diabetic rats, both the water- and alcohol-extracts of Ta-ermi could inhibit the increase of mitochondrial NADH/ubiquinone oxidoreductase (complex I) activity in the pancreas and enhanced complex I activity in the liver but showed no effect on lung or kidney mitochondrial complex I.

議論:

本研究は、タエルミの水とアルコール抽出物が血糖値を低下させ、糖尿病性酸化ストレスを減少させるという薬効の可能性を指摘している。本研究の限界としては、抽出物に含まれるこの有益な効果を実際に有する化合物または化合物が現時点では不明であることが挙げられる。したがって、今後の研究では、抗酸化作用や血糖降下作用を示す抽出物に含まれる成分の同定に焦点を当てるべきである。

Discussion: The present study points to the potential medicinal value of Ta-ermi's water and alcohol extracts in lowering blood glucose and decreasing diabetic oxidative stress. One limitation of our study is that the compound or compounds that actually have this beneficial effect in the extracts remain unknown at this time. Therefore, the future studies should be focused on the identification of the components in the extracts that exhibit anti-oxidative and hypoglycemic effects.

結論:

以上の結果から、タエルミ抽出物には抗酸化作用と抗糖尿病作用があり、糖尿病の寛解のための機能性食品素材として利用できる可能性があることが示唆された。

Conclusion: Taken together, our studies using different experimental paradigms indicate that Ta-ermi extracts possess antioxidant and anti-diabetic properties and may be employed as functional food ingredients for the remission of diabetes.

© 2020 Jing et al.