优化富含抗氧化剂的Dillenia ovata树皮提取方法，并评估其体外和体内的抗糖尿病活性

《Current Research in Biotechnology》：Optimizing extraction of antioxidant-enriched Dillenia ovata stem bark and evaluating its antidiabetic activities in vitro and in vivo

本研究通过Box-Behnken设计优化Dillenia ovata茎皮乙醇提取物的抗氧化成分，并评估其抗糖尿病活性。结果表明最佳提取条件为28.43℃、25.48h、72.80%乙醇及1:10料液比，显著提升抗氧化成分含量。体外实验显示优化提取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制IC50分别为18.64和10.26 μg/mL。体内实验证实200 mg/kg优化提取物可显著降低糖尿病小鼠血糖、改善血脂、减少肝MDA并升高肝GSH，恢复胰腺形态，疗效优于常规提取物。首次从该植物中分离出betulinaldehyde和betulinic acid，证实其协同降糖作用。结论支持Dillenia ovata茎皮在糖尿病管理中的应用，并强调工艺优化的重要性。

　　糖尿病作为一种全球范围内的常见代谢疾病，其特征是血糖水平持续升高。长期的高血糖状态会引发大量活性氧（ROS）的产生，从而导致氧化应激，这是糖尿病并发症发生和发展的关键因素之一。氧化应激不仅影响细胞功能，还可能最终导致死亡。目前糖尿病的管理通常依赖于生活方式调整、药物治疗以及胰岛素疗法，但这些传统治疗方法可能存在副作用，因此越来越多的研究关注于天然药物和草药作为替代或补充疗法的潜力。许多抗糖尿病草药通过减轻氧化应激来发挥治疗作用，这有助于调节血糖水平并减少氧化损伤。

本研究旨在优化从* Dillenia ovata *茎皮中提取富含抗氧化物的成分，并评估其抗糖尿病效果，包括体外和体内实验。* Dillenia ovata *是一种在东南亚国家山地生长的木本植物，长期以来被用于治疗腹泻、痢疾、感染、关节炎、糖尿病和肝炎等疾病。其植物化学成分包括生物碱、单宁、黄酮类、苷类和酚类物质。然而，该植物的抗糖尿病活性尚未经过体内实验验证，因此本研究尝试通过优化提取条件，提高其治疗潜力。

为了提高提取效率，研究采用了一种基于Box–Behnken设计的统计模型，以评估温度、时间、乙醇浓度和材料与溶剂的比例等关键参数对提取物中抗氧化成分的影响。结果显示，最佳提取条件为28.43°C、25.48小时、72.80%乙醇和1:10的材料与溶剂比例。这些优化条件显著提升了提取物的抗氧化能力，相较于非优化提取条件，其总酚类（FMC）和总黄酮类（AMC）含量分别提高了1.63倍和2.16倍。此外，优化后的提取物在抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶方面表现出更强的活性，IC50值分别为18.64 μg/mL和10.26 μg/mL，这表明其具有良好的抗糖尿病潜力。

从优化后的提取物中，研究人员通过液液萃取方法获得了乙酸乙酯（EtOAc）萃取物，并从中首次分离出两种化合物：白蜡醇醛（betulinaldehyde）和白蜡酸（betulinic acid）。这两种化合物在体外实验中也表现出显著的抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性，进一步支持了* Dillenia ovata *茎皮提取物的抗糖尿病作用。值得注意的是，尽管这两种化合物显示出一定的活性，但它们的单独作用仍不如优化后的粗提物强，这可能是因为优化提取物中还含有其他未被鉴定的生物活性成分，或者这些成分之间存在协同作用，从而增强了整体的抗糖尿病效果。

在体内实验中，研究人员使用了阿来毒素诱导的糖尿病小鼠模型，评估了优化后的提取物的治疗效果。实验分为七个组，包括正常小鼠、糖尿病小鼠以及接受不同剂量（100、200、400 mg/kg BW）的优化和非优化提取物。结果显示，优化后的提取物在200 mg/kg剂量下表现出与非优化提取物在400 mg/kg剂量相当甚至更优的治疗效果。这表明优化的提取过程不仅提高了提取物的浓度，还增强了其生物活性，使得在较低剂量下就能达到良好的治疗效果。

优化后的提取物在多个方面表现出显著的治疗作用。首先，它能够有效降低血糖水平，促进体重减轻，这与糖尿病管理的目标一致。其次，提取物展示了抗氧化特性，通过降低肝脏中的丙二醛（MDA）含量和增加还原型谷胱甘肽（GSH）水平，有助于减轻氧化应激。此外，优化提取物能够恢复胰腺结构，改善胰腺组织的病理变化，如胰岛细胞的损伤和死亡，这表明其可能促进胰腺β细胞的再生和保护。最后，优化后的提取物还能调节血脂水平，使血清中的总胆固醇（TC）、甘油三酯（TG）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和极低密度脂蛋白胆固醇（VLDL-C）恢复至正常水平，同时提高高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）的水平，从而降低心血管疾病的风险。

这些结果表明，* Dillenia ovata *茎皮提取物在糖尿病治疗中具有重要的应用潜力。它不仅能够通过抑制关键的碳水化合物代谢酶（如α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶）来降低血糖，还能够通过减轻氧化应激、保护肝脏和胰腺功能，以及调节血脂水平，来预防和缓解糖尿病相关的并发症。研究还强调了对这种植物进行可持续利用和保护的重要性，以确保其在未来能够继续为糖尿病患者提供有效的治疗选择。

从研究的各个方面来看，* Dillenia ovata *茎皮提取物的抗糖尿病作用是多方面的。其抗氧化特性有助于减少ROS的产生，保护细胞免受氧化损伤，而其对胰岛细胞的保护作用则有助于维持胰岛素分泌功能。此外，该提取物还能够改善血脂代谢，降低心血管疾病的风险。这些发现不仅为糖尿病的治疗提供了新的思路，也为传统草药的现代研究和应用奠定了基础。

在糖尿病管理中，抗糖尿病草药的作用机制通常涉及多种途径，包括调节胰岛素敏感性、抑制糖分吸收、促进胰岛素分泌以及减轻氧化应激。* Dillenia ovata *茎皮提取物通过这些机制，展示了其在抗糖尿病方面的综合能力。同时，研究还指出，尽管两种分离出的化合物显示出一定的活性，但它们的单独作用不足以解释优化提取物的强效抗糖尿病效果。这可能是因为提取物中还含有其他未被鉴定的活性成分，或者这些成分之间存在协同作用，共同促进了抗糖尿病效果的实现。

研究中还提到，随着对天然药物和草药研究的深入，越来越多的证据表明，这些植物提取物在治疗慢性疾病方面具有重要的潜力。这不仅有助于开发新的药物，还能够为患者提供更安全、更有效的治疗选择。此外，研究结果也为进一步探讨* Dillenia ovata *的其他药理作用提供了基础，如抗炎、抗微生物和抗病毒等。

总的来说，这项研究不仅验证了* Dillenia ovata *茎皮提取物的抗糖尿病作用，还通过优化提取条件，提高了其生物活性和治疗效果。分离出的两种化合物为后续研究提供了新的方向，而优化后的提取物则展示了其在糖尿病管理中的广泛应用前景。此外，研究还强调了对这种植物进行可持续利用和保护的重要性，以确保其在未来的医疗应用中不会面临资源枯竭的问题。这些发现对于推动天然药物的研究和开发，以及提高糖尿病治疗的多样性和安全性，具有重要的意义。