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Alternative Diabetes-Therapien

Hypoglykämika – Heilpflanzenextrakt auf bioaktive Inhaltsstoffe untersucht

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Blutzuckerspiegel senken – Hemmende Wirkung von Gymnemasäuren auf SGLT1

Zur Bestimmung der phytogenen Wirkstoffe wurden Eier von Xenopus laevis mit cRNA für hSGLT1 mikroinjiziert. Dann wurden mitttels der Voltage-Clamp-Methode unter Einsatz von zwei Elektroden die glucosebedingten Transportströme durch die Membran aufgezeichnet und eine Funktionsanalyse durchgeführt. Zur Isolierung der SGLT1-Inhibitoren in der polaren Fraktion II von Gymnema sylvestre wurde eine RP-MPLC mit Wasser (Fraktion II-1) durchgeführt und die Säule dann mit Methanol gespült (Fraktion II-2). Nach Verdampfung der organischen Lösungsmittel und Lyophilisierung wurden Fraktionen II-1 und II-2 im SGLT1-Bioassay getestet.

Fraktion II-2 hatte SGLT1-hemmende Eigenschaften. Daher wurde diese Fraktion in einer Normalphasen-Säulenchromatographie weiter aufgereinigt. Die so erhaltenen acht Fraktionen (II-2/A bis II-2/H) wurden erneut auf SGLT1-hemmende Aktivität getestet (s. Abb. 2).

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Die Subfraktion II-2/B zeigte die stärkste SGLT1-Hemmung mit einer Rate von 80 Prozent und wurde daher mittels präparativer RP-HPLC weiter fraktioniert. Es wurden 26 HPLC-Fraktionen gesammelt. Die organischen Lösungsmittel wurden mit einem Genevac Rocket entfernt, die Proben gefriergetrocknet und in den natürlichen Konzentrationsverhältnissen auf SGLT1-hemmende Aktivität getestet (s. Abb. 3).

Die höchsten SGLT1-Inhibitionsraten wurden in den HPLC-Fraktionen 22 und 24 ermittelt (45% bzw. 48%). Die Struktur der Wirkstoffe wurde mit LC-MS/MS, UPLC-TOF-MS und 1D/1D-NMR ermittelt. Es handelte sich um Gymnemasäuren V (1) und XV (2), deren Strukturformeln in Abbildung 4 dargestellt sind.

Schlussfolgerung

Es ist bekannt, dass Gymnemasäuren bei Ratten die Blutzuckerspiegel nach oraler Glukosebelastung senken. Der zugrunde liegende Wirkmechanismus wurde bisher noch nicht näher untersucht. In dieser Studie konnte mithilfe von hSGLT1-Bioassays gezeigt werden, dass Gymnemasäuren den SGLT1 mit hoher Affinität hemmen. Die Gymnemasäuren V und XV sind dabei die Wirkstoffe mit höchster SGLT1-Hemmung in Gymnema sylvestre. SGLT1 kommt in Bürstensaummembranen der intestinalen Epithelzellen in hohen Konzentrationen vor. Die vorgestellte Studie weist daher auf einen möglichen Einsatz dieser Triterpensaponine als Inhibitoren der elektrogenen Glukoseaufnahme im gastrointestinalen Trakt hin.

Literatur:

1] Yu Wang, Corinna Dawid, Gabor Kottra, Hannelore Daniel, Thomas Hofmann Gymnemic Acids Inhibit Sodium-Dependent Glukose Transporter 1 J. Agric. Food Chem. 2014, 62, 5925-5931.

* Y. Wang, C. Dawid, G. Kottra, S. Pickrahn, H. Daniel, T. Hofmann: Technische Universität München Lehrstuhl für Lebensmittelchemie und molekulare Sensorik, 85354 Freising

* *A.Wake: Genevac Ltd, Ipswich/ Großbritannien

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