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研究生:曾千容
研究生(外文):Chien-Jung Tseng
論文名稱:台灣栽培數種山藥之降血糖活性研究
論文名稱(外文):The Hypoglycemic Effects of Dioscorea TuberCultivated in Taiwan
指導教授:顏銘宏顏銘宏引用關係
指導教授(外文):Ming-Hong Yen
學位類別:碩士
校院名稱:高雄醫學大學
系所名稱:天然藥物研究所碩士班
學門:醫藥衛生學門
學類:藥學學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2005
畢業學年度:93
語文別:中文
論文頁數:106
中文關鍵詞:山藥糖尿病多醣體STZ降血糖
外文關鍵詞:StreptozotocinDioscoreaHypoglycemicDiabeticPolysaccharide
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自古以來,山藥塊莖即為著名的治病藥材和營養食品。本研究擬以Streptozotocin (STZ)誘發糖尿病鼠的動物模式,比較五種台灣栽培優良山藥品種(系)降血糖之效果。五種台灣栽培山藥由行政院農業委員會農業試驗所特用作物研究室劉新裕博士精選提供,將其編碼為TA01:Dioscorea alata L.,TA02:D. alata L.,TA03:D. alata L. var. purpurea (Roxb.) M. Pouch.,TA04:D. persimilis Prain et Burk.和TA05:D. alata L.,分別進行此五種山藥塊莖的熱水萃取物和多醣體的降血糖活性研究。
在STZ誘發糖尿病動物模式中,小鼠(Mice)投與之劑量為125 mg/ kg,大鼠(Rats)投與之劑量為65 mg/ kg,均為單一劑量腹腔注射,STZ注射後第3天起,由尾動脈採血測量血糖值,當禁食4~6小時的血糖質達到250-350 mg/dL之動物將被判定為具有糖尿病。從初次STZ-糖尿病小鼠之結果顯示口服投與TA01、TA05的熱水萃取物和TA01、TA02、TA05的多醣體14天後,具顯著的降低血糖效果(p<0.05)。進一步選定降血糖活性較強的TA01和TA05進行STZ-糖尿病大鼠的動物模式,實驗進行時每天兩次口服投與TA01和TA05的熱水萃取物300 mg/ kg和多醣體100 mg/ kg的劑量,投與14天後與STZ-糖尿病大鼠組相比較,結果顯示口服投與TA01、TA05的熱水抽取物、多醣體和對照藥物Glibenclamide有減低胰臟、腎臟、肝臟重量(與老鼠體重)之比值(p<0.05∼p<0.01);降低肝臟脂質過氧化指標MDA的產生(p<0.01);在第7天和第14天都有降血糖效果(p<0.001);此外,TA05的熱水萃取物和TA01、TA05的多醣體能促進Insulin的分泌(p<0.05∼p<0.01);TA01和TA05的多醣體並能增加肝臟內肝糖(Glycogen)的含量(p<0.01∼p<0.001)。
由上述結果發現,山藥品系TA01、TA05的多醣體對降血糖的整體效果要比熱水萃取物來的好,且其降血糖之作用機轉為促進Insulin分泌,促使葡萄糖轉化為肝醣,並能抗氧化而保護臟器減少器官受損。本研究指出編號TA01、TA05之山藥具有開發成為降血糖活性保健食品之潛力。
Dioscorea tuber has been used in medical treatment and functional food for thousand years. In this study, hypoglycemic activity was detected in polysaccharide-enriched fractions (PLE) and hot water extracts (HWE) of five kinds of Dioscorea tubers cultivated in Taiwan (numbers and origins: TA01: Dioscorea alata L., TA02: D. alata L., TA03: D. alata L. var. purpurea (Roxb.) M. Pouch., TA04: D. persimilis Prain et Burk. and TA05: D. alata L.) using streptozotocin (STZ) induced diabetic mouse/rat models. Animals showing blood glucose levels 250~300 mg/dL 48 h after STZ treatment were selected for study.

In STZ-diabetic mice model, treated with HWE of TA01, TA05, and PLE of TA01, TA02, TA05, respectively, for 14 days significantly (p<0.05) lowered the fasting blood glucose levels when compared with the STZ-diabetic mice group. According to the preliminary results, TA01 and TA05 showed the best hypoglycemic effect in those of five cultivated Dioscorea tubers. Furthermore, in STZ-diabetic rats model, glucose concentrations were increased in serum of diabetic animals in comparison to normal and were significantly improved after treatment with 300 mg/kg HWE of TA01、TA05 and 100 mg/kg PLE of TA01、TA05 p.o. for 7 days and 14 days (p<0.001), respectively. In addition, all test drugs can reduce the productions of malondialdehyde (p<0.01) and the ratio value of pancreas, kidney, liver weight to the body weight of rats (p<0.05~p<0.01). Otherwise, PLE of TA01 and TA05 showed the increasing of glycogen quantity in liver (p<0.01~p<0.001), and HWE of TA05 and PLE of TA01, TA05 increased insulin secretion in serum (p<0.05~p<0.01).

According to the results, the hypoglycemic effect of PLE is better than that of HWE in Dioscorea tuber. Furthermore, TA01 and TA05 showed the best hypoglycemic effect in those of five Dioscorea tubers cultivated in Taiwan. The mechanisms of the hypoglycemic effect on Dioscorea tubers in this study were considered to the ability of increased insulin secretion and then enhanced the bioconversion of glucose to glycogen in the liver. Moreover, decreased levels of lipid peroxidation in Dioscorea tuber indicative of organs protection in diabetic rats. Based on the result of this study, TA01 and TA05 are suggested to be developed as functional food for treatment of diabetes.
中文摘要 ……………………………………………………………....3
英文摘要 …………………………………………………………..…..4
第一章 序論
第一節 研究背景及實驗動機 ………………………………....6
第二節 山藥 …………………………………………………....8
一、山藥的釋義 …………………………………………....10
二、台灣產山藥的主要種原 ……………………………....11
三、山藥化學成分 ………………………………………....13
四、山藥效用 ……………………………………………....15
五、山藥藥理作用 ………………………………………....16
第三節 糖 尿 病 ……………………………………………....18
一、醣類代謝對糖尿病的現況 ………….............................20
二、肝醣對糖尿病的現況 ………………………………….21
三、脂質代謝對糖尿病的現況 ………………………...…..22
四、脂質過氧化與抗氧化對糖尿病的現況 ……....……….22
第四節 胰 島 素 ……………………………………………….23
一、胰島素的介紹 ………………………………………….24
二、胰島素對細胞的影響 ………………………………….24
三、胰島素對碳水化合物的影響 ………………………….24
四、胰島素對脂肪的影響 ………………………………….25
第五節 Strptozotocin(STZ)致病的機轉 …………………….25
第二章 研究材料與方法
第一節 材料的製備 …………………………………………….28
第二節 研究動物與化學藥品試劑 …………………………….31
第三節 對正常小鼠的血糖影響 ……………………………….33
第四節 口服葡萄糖耐受性試驗(OGTT檢測) ……………..34
第五節 Streptozotocin(STZ)誘發糖尿病鼠的方法…………...35
第六節 血清生化指數的檢測 ………………………………….38
第七節 血清中Insulin含量的測定 ……………........................39
第八節 肝臟中肝醣(Glycogen)的含量檢測 ………………..41
第九節 肝臟中Malondialdehyde (MDA)含量的測定 ……...42
第十節 統計方法 ……………………………….........................44
第三章 結果
第一節 小鼠模式 …………………….........................................46
一、對正常老鼠血糖的影響 ……………………..................46
二、口服葡萄糖耐受性試驗(OGTT的檢測) ..................46
三、對STZ糖尿病小鼠血糖的影響 …………….................48
第二節 大鼠模式 …………………….........................................49
一、一般檢測 …………………………………………….....49
二、血清生化值的測定結果 ……………………...………..50
三、對STZ糖尿病大鼠血糖的影響 ……………………....51
四、血清中Insulin含量的測定結果 …………………….....51
五、肝臟中肝醣的含量檢測結果 ………………………......52
六、肝臟中Malondialdehyde(MDA)含量的測定結果 ….52
第四章 討論 ………………………………………………………...53
第五章 結論 ………………………………………………………...57

圖 ……………………………………………………………………….59
表 ……………………………………………………………………….81
參考文獻 ……………………………………………………………….91
學會發表論文 ……………………………………………………...…106
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