苦瓜素的生理功能

背景及概述^[1]

苦瓜系葫芦科苦瓜属植物苦瓜果实，又名锦荔枝、癫葡萄、凉瓜、癫瓜等，具有消暑涤热，明目解毒之功效。国内外研究资料表明，苦瓜有降血糖、抗生育、抗突变、抗菌、免疫调节等作用，其中某些蛋白成分还有抗艾滋病生物活性，是一种值得研究药物川。近年来，国内外学者对苦瓜药用价值和保健功能研究取得很大进展，特别是在从苦瓜中提取苦瓜素研究方面。结构分析表明，苦瓜素是葫芦素三菇类物质，目前已发现6种苦瓜素。药理试验证实，苦瓜素具有减低血糖功能成分，治疗糖尿病的苦瓜针剂已应用于临床。国内外许多学者从苦瓜种仁中分离纯化蛋白质并对其生理作用进行研究，从中筛选出有效成分作为药用和其它用途。目前已分离纯化出苦瓜凝集素、α-苦瓜素、β-苦瓜素，苦瓜抑制剂及核糖体失活蛋白等多种苦瓜种仁蛋白。

生理功能

国内外研究资料表明，苦瓜有降血糖、抗生育、抗突变、抗菌、免疫调节等作用。从苦瓜果实及种子中曾分离出多种皂贰和蛋白质，分别具有降血糖，抗肿瘤和堕胎作用。近据报道，苦瓜提取物可抑制艾滋病病毒HIV表面活性，选择性杀死被HIV感染淋巴细胞和巨噬细胞，使患者T4细胞数显著上升，其将很有可能成为一种抗艾滋病新药。也有研究通过动物实验证实，鲜苦瓜汁能抑制雄鼠精子发育，具有较强抗生育活性。

1. 苦瓜素堕胎作用研究

α-苦瓜素和卜苦瓜素都能引起怀孕小鼠早期和中期流产。在早期器官发育阶段，2种苦瓜素都具有致畸胎作用，可引起体外培养鼠胚畸形生长，头、躯干、四肢出现不正常形态，对内脏卵黄囊的超结构研究表明，内胚层出现错乱，顶端表面内折程度降低，细胞间距扩大，这一时期致畸作用可能是由于苦瓜素对内脏卵黄囊毒害作用所致。给怀孕1-3d小鼠腹腔注射α-苦瓜素，50%多的小鼠胚胎着床失败。体外研究表明，除非α-苦瓜素浓度较高否则并不能显著影响胚胎从2一细胞阶段发育到桑棋胚阶段；但随后胚泡形成能力显著退化，细胞数目减少，细胞分裂亦受到抑制。给怀孕4-6d小鼠腹腔注射α-苦瓜素，胚胎着床被抑制。体外培养胚细胞研究表明，α-苦瓜素不影响桑堪胚到胚泡发育，但当把体外培养胚胎移植到假孕鼠子宫中，胚胎则显示较低诱导蜕膜能力且许多胚胎不能着床，即使着床，胚胎发育也很迟缓，许多部位仅含有滋养层巨细胞和胚外膜。可见，α-苦瓜素终止早孕作用因怀孕时间不同而有所差异，在怀孕早期可影响到桑堪胚发育而终止妊娠，而一旦发育到桑棋胚阶段，直到胚泡以后发育才受阻，这一时期α-苦瓜素可能主要对叶养层细胞起毒害作用。β-苦瓜素抑制假孕鼠子宫对机械刺激蜕膜反应。经β-苦瓜素处理小鼠子宫，基质细胞不蜕膜，子宫腺体肿胀，内胚层和子宫肌层中退化细胞重新开始分裂。另外，β-苦瓜素对体外培养的内胚层细胞生物合成活性有抑制作用。

2. 苦瓜素免疫抑制活性研究

体外研究表明，α-苦瓜素和卜苦瓜素非细胞毒作用剂量可显著抑制小鼠脾细胞由于伴刀豆球蛋白A，植物凝集素和脂多糖存在而产生促有丝分裂反应，抑制作用与所用苦瓜素剂量成正比关系。同时，由异体抗原引起淋巴细胞分裂和由此引发溶解淋巴细胞反应都被显著抑制。相反的是，溶解淋巴细胞的细胞溶解活性和自杀细胞没有受到伤害，而巨噬细胞抑制细胞作用和吞噬细胞作用却有明显下降。体内研究表明，给小鼠注射非毒性剂量苦瓜素可显著抑制迟延型过敏性反应，由绵羊红细胞引起抗体形成也受到抑制。同样，由琉基醋酸盐醋诱导巨噬细胞迁移也被抑制，而体内自杀细胞活性却不受影响。由此可看出，α-苦瓜素和β-苦瓜素强有力免疫抑制活性不可能是由于直接溶解淋巴细胞所致。

3. 苦瓜素抗肿瘤作用研究

α-苦瓜素能选择杀伤绒毛膜癌细胞和黑色素瘤细胞，而对肝癌细胞作用不明显。它对肿瘤细胞毒性作用方式与干扰DNA代谢一些抗癌药物如氨甲喋呤、6-氟尿嘧啶等作用方式不同，放射性前体物整合研究表明，α-苦瓜素抑制肿瘤细胞蛋白质合成。用a-苦瓜素处理后，绒毛膜癌细胞中绒毛膜促性腺激素和黄体酮分泌显著减少，主要原因是由于癌细胞数目减少。β-苦瓜素能抑制亮氨酸、，尿嘧啶和胸腺嗜陡整合到人舌喉磷状上皮癌细胞中，但对鼠肝细胞蛋白质，DNA和RNA合成没有影响。

4. 苦瓜素抗柯萨奇B3病毒作用

目前研究发现，病毒在心肌组织中持续感染是导致心肌炎迁延不愈，形成慢性心肌炎，甚至扩张性心肌病重要因素，因此彻底清除心肌内感染病毒，是治疗病毒性心肌炎，改善其预后关键措施。但目前尚无有确切疗效抗病毒药物，近年来发现许多中草药具有明显抗病毒作用，从中草药中发掘抗病毒有效成分，成为研究病毒性心肌炎治疗药物重要途径。从苦瓜果肉中提取苦瓜素为水溶性蛋白质，体外实验显示出良好抗CVB3效果。该实验结果显示，苦瓜素可明显降低CVB。感染小鼠死亡率，提高其生存率，减轻心肌组织病变程度，并且通过抑制CVB3一RNA复制，在病毒复制分子水平具有明显抗病毒作用，使急性期心肌组织病毒滴度明显降低。苦瓜素组血清肌钙蛋白一T明显低于模型组，表明苦瓜素治疗组小鼠心肌损伤程度明显减轻。结果提示苦瓜素可能成为一种有效抗CVB3感染药物，对BA工B/C小鼠CVB3心肌炎具有肯定抗病毒及保护心肌作用，但其抗病毒具体机制是直接抑制CVB3病毒复制，还是通过增强机体免疫功能而产生抗病毒作用，有待进一步研究。

5. 苦瓜素降血糖作用

国外对其皂贰研究较早，分离苦瓜有效成份苦瓜皂贰，认为有降血糖作用。动物实验表明，对模型动物降血糖作用明显，与对照药物优降糖相比，其降搪作用较缓慢而持久，而优降糖组作用较强，灌胃24小时后血糖回升，达到或超过用药前小平。可能苦瓜素不仅有直接类胰岛素作用，还有刺激胰岛素释放功能，是否如此，有待进一步探讨。

6. 苦瓜素减肥瘦身作用

从苦瓜中提取极具生物活性成分一高能清脂素。高能清脂素主要含有苦瓜贰、类蛋白活性物质，即苦瓜素、类胰岛素活性物质及多种氮基酸。实验证实，每天服用一毫克该成分，可阻止10克左右脂肪吸收，并使腰围瘦小2毫米之多。如果每天服用“高能清脂素”2~4毫克，那么30天后，最保守估算是：食入食物有12~24斤脂肪未被人体吸收，而储存在腰、腹、臀、大腿等处脂肪有6~14斤被分解利用。苦瓜“高能清脂素”发现，使西方国家减肥发生历史性转折，能清脂素，即苦瓜素(RPA)，这种被誉为“脂肪杀手”特效成分能使摄取脂肪和多糖减少40%-60%左右。中国科学院上海研究所专家借鉴近两年风行西方国家苦瓜减肥热，已成功攻克高能清脂素一苦瓜素萃取难关，使苦瓜素保持90%以上生物活性并萃取浓缩成胶囊。药理研究证实，高能清脂素不进入人体血液，只作用于人体吸收脂肪重要部位一小肠，通过改变肠细胞网孔，阻止脂肪、多糖等高热量大分子物质吸收，从而加速体内小分子营养吸收，且不参与人体代谢，所以无任何毒副作用。

制备^[1]

取新鲜苦瓜100g，加入蒸馏水10ml、95％浓度的乙醇45ml、浓硫酸3.6ml，在26℃下匀浆13分钟。再加入60ml水、95％浓度乙醇250ml，搅拌13分钟后再抽滤。再向溶液内加入冷无水乙醇1.5L、乙醚2L，将溶液放入0.5℃的冰箱中冷藏12小时。将上清液回收后得到白色絮状沉淀物，将沉淀物溶于无水乙醇∶NH4OH为1∶2的240ml溶液中，再向溶液内加入5～10ml的锌，在室温下静置18小时。析出无色针状结晶，将粗结晶溶于乙醇∶NH4OH为1∶2的溶液240ml中。用硅胶G进行薄层层析，在100℃下层析0.5小时。再加入展开剂，展开剂由N·J醇、水、醋酸组成，取N·J醇∶水∶醋酸＝12∶5∶2比例的溶液1520ml，使迁移率达到0.21为止。再以乙醇∶NH4OH＝1∶2的溶液240ml进行洗脱，再过滤。将溶液进行真空干燥，得纯无色结晶1g。将无色结晶1g与6NHCL80ml进行回流加热20小时。再将水鲜液过滤干燥，然后再将干燥物溶于50％浓渡的乙醇240ml中，再进行纸层析，即得纯洁晶苦瓜素。滤纸采用WhatmanNO1型号，纸层析时加入的展开剂为：N·J醇、水、醋酸混合液，N·J醇∶水∶醋酸＝58∶18∶18容量为7920ml。纸层析结束时用显色剂进行检测，显色剂为0.25％浓度的卯三酮丙酮溶液。得到的苦瓜素结晶的熔点为232～234℃，而标准胰岛素的熔点为233℃。

主要参考资料

[1] 苦瓜素性质及其生理功能研究概况

[2] CN99111188.5苦瓜素的提取工艺