综述：仙人掌生物活性成分对糖尿病的抑制作用研究进展

《Chinese Journal of Analytical Chemistry》：Research progress on the inhibitory effect of bioactive components of cactus on diabetes

本综述系统阐述了仙人掌（Opuntia ficus-indica）中多糖、黄酮、维生素等生物活性成分通过激活AMPK/PI3K/Akt信号通路促进GLUT4转运、保护胰岛β细胞、调节肠道菌群等多途径协同发挥降血糖作用，并展示其在改善糖尿病肾病、视网膜病变等并发症方面的潜力，为开发功能性食品和辅助治疗策略提供了科学依据。

　　

仙人掌：沙漠绿洲中的抗糖尿病宝库

在干旱地区蓬勃生长的仙人掌（Opuntia ficus-indica），作为一种传统药用植物，因其丰富的生物活性成分在糖尿病管理领域展现出巨大潜力。这篇综述系统梳理了仙人掌抗糖尿病功能成分及其作用机制的最新研究进展。

抗糖尿病功能成分宝库

仙人掌果实富含多糖、脂质（油酸、棕榈酸、亚油酸等）、蛋白质、维生素（C、E、B族）以及矿物质（钙、镁、钾、磷、铁等）。其茎叶则含有大量黄酮类、木脂素、甜菜碱和萜类等生物活性物质。这些成分通过多靶点、多途径协同发挥抗糖尿病作用。

多糖：多途径降糖的明星成分

仙人掌多糖是研究最为深入的活性成分之一，其降糖机制尤为突出。动物实验表明，在不同剂量（200-400 mg/kg）和给药时间（14-20天）下，仙人掌多糖能显著降低四氧嘧啶诱导的糖尿病大鼠空腹血糖（从约20-34 mmol/L降至6-19 mmol/L）。

肠道屏障与吸收调节：作为膳食纤维，仙人掌多糖在消化道内形成胶体，延缓胃排空，物理性减慢葡萄糖的肠壁吸收速率。同时，它们作为益生元调节肠道菌群，通过"肠-脑轴"或短链脂肪酸（SCFA）生产间接改善糖代谢。

外周组织葡萄糖摄取：更为重要的是，仙人掌多糖能直接促进骨骼肌中葡萄糖转运蛋白4（GLUT4）的mRNA表达和膜转位。这一过程的关键在于激活AMP活化蛋白激酶（AMPK）信号通路，进而触发下游p38 MAPK信号，最终增强葡萄糖摄取和胰岛素敏感性。

胰岛β细胞保护：在糖尿病状态下，氧化应激是导致β细胞凋亡和功能障碍的关键因素。仙人掌多糖通过增强抗氧化酶活性（如提高NADPH水平）和减少活性氧（ROS）生成，缓解β细胞的氧化损伤，其机制可能涉及AMPK/SIRT1介导的通路。

肝脏糖代谢调节：仙人掌多糖还能通过AMPK信号通路抑制肝脏关键糖异生酶（如G6Pase和PEPCK）的活性，减少内源性葡萄糖输出。

并发症防治新视角：研究表明，仙人掌多糖还能通过调节细胞焦亡（一种新型程序性细胞死亡，涉及caspase-1/4/5/11裂解和GSDMD信号通路激活）和抑制IL-8、IL-1β、IFN-γ、TNF-α等炎症因子表达，发挥抗炎作用，为防治糖尿病并发症提供新思路。

黄酮类：多靶点调控的天然卫士

黄酮类化合物包括黄烷酮、黄酮醇和花青素等，通过多种机制发挥抗糖尿病作用。它们能增强胰岛素分泌，减少细胞凋亡，促进胰腺β细胞增殖，并通过PI3K/Akt和AMPK通路促进GLUT4转位，改善胰岛素抵抗。

仙人掌中已鉴定出槲皮素、山奈酚、异鼠李素等主要黄酮成分，这些成分不仅具有降糖作用，还在糖尿病周围神经病变、视网膜病变、肾病和血管疾病等并发症防治中发挥重要作用。其作用机制包括抑制IL-8和TNF-α通路，减少自由基产生，以及抑制环氧合酶（COX）-2活性和前列腺素E2（PGE2）合成。

维生素与矿物质：协同增效的微量营养素

仙人掌富含的维生素C和E构成强大的抗氧化防御系统。维生素C能选择性恢复胰岛素依赖型糖尿病患者前臂阻力血管的内皮依赖性血管舒张功能，而维生素E则能改善HDL功能，显著降低2型糖尿病患者血糖和HbA1_c水平。

B族维生素在糖尿病管理中也至关重要。维生素B6缺乏是糖尿病的诱因之一，补充维生素B6对糖尿病肾病、视网膜病变和神经病变具有有益作用。叶酸联合维生素B12的辅助治疗可降低FBG、FIns、HbA1_c和HOMA-IR水平，改善胰岛素抵抗。

矿物质如锌、铜、锰、硼、钒和硒均与葡萄糖代谢相关。仙人掌中含有丰富的钙、磷、钾、镁等矿物质，其中钙含量尤为突出（68-118 g·kg^-1），这些矿物质的平衡对糖尿病管理具有重要意义。

其他活性成分的独特贡献

甜菜碱作为出色的自由基清除剂，其抗氧化活性是抗坏血酸的3-4倍。仙人掌梨果实中含有不同的甜菜碱，包括异甜菜碱和新甜菜碱等，在糖尿病治疗中显示出改善肝脏组织形态学的潜力。

萜类化合物是天然产物中最大的一类，在仙人掌茎和种子中均有发现。单萜（如百里香酚、香芹酚）和二萜（如α-蒎烯、β-蒎烯）通过抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶、刺激胰岛素释放、增加胰岛素敏感性等机制发挥抗高血糖活性。

临床研究进展与挑战

临床研究显示，仙人掌茎片（nopal）在2型糖尿病患者中能显著降低餐后血糖曲线下面积（AUC），但其对空腹血糖和HbA1_c的改善效果有限且不一致。这可能与干预时间较短（多数为急性或短期研究）有关，因为HbA1_c需要至少8-12周才能反映持续的血糖控制情况。

安全性方面，短期使用仙人掌茎片、果汁或提取物通常是安全且耐受良好的，报告的不良反应主要限于轻度、短暂的胃肠道症状。

未来展望与挑战

尽管仙人掌在糖尿病管理中展现出巨大潜力，但仍面临一些挑战。现有研究多为短期实验、体外细胞模型或动物研究，缺乏大规模、长期的临床试验证据。原料标准化和产品质量控制也是重要挑战，不同物种、生长条件和提取方法导致活性成分含量存在显著差异。

未来研究应着重于阐明活性成分的作用机制、药代动力学和潜在药物相互作用，通过长期、大样本的随机对照试验获得更高级别证据，并建立从原料到提取物的标准化生产工艺和质量控制体系。

仙人掌这座沙漠中的绿色宝库，正等待着更深入的科学探索和更合理的开发利用，为糖尿病防治提供新的思路和解决方案。