ฤทธิ์ยังยั้งเอนไซม์แอลฟา-อะไมเลส แอลฟา-กลูโคซิเดสของสมุนไพรในงานสาธารณสุขมูลฐานที่รักษายับยั้งอาการท้องอืด และการออกฤทธิ์ร่วมกับอะคาร์โบส

α-Amylase and α-Glucosidase Inhibitory Activities of Selected Herbs and Their Synergistic Effects with Acarbose for Primary Health Care as Flatulence Inhibitory Treatments

Authors

  • ธนากรณ์ ดำสุด
  • สุภาพร ทองวิจิตร
  • วารุณี จิตรคำนึง

Keywords:

พืชสมุนไพรไทย, งานสาธารณสุขมูลฐาน , การยับยั้งอะไมเลส , การยับยั้งแอลฟากลูโคซิเดส , ฤทธิ์ยับยั้งร่วม

Abstract

โรคเบาหวานคือโรคเรื้อรังที่เกิดจากความผิดปกติของเมแทบอลิซึม จากการหลั่งอินซูลินที่ผิดปกติส่งผลให้น้ำตาลในเลือดสูง วิธีหนึ่งที่ใช้ในการรักษาโรคเบาหวาน คือการลดระดับน้ำตาลในเลือดโดยการยับยั้งเอนไซม์ย่อยอาหารจำพวกคาร์โบไฮเดรต ได้แก่ เอนไซม์แอลฟา-อะไมเลส (α-amylase) และเอนไซม์แอลฟา-กลูโคซิเดส (α-glucosidase) ซึ่งเป็นเอนไซม์ที่อยู่ในระบบทางเดินอาหาร งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาสมุนไพรในงานสาธารณสุขมูลฐานที่รักษากลุ่มอาการท้องอืด จำนวน 13 ชนิด โดยการศึกษาฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์แอลฟา-อะไมเลส และเอนไซม์-แอลฟา-กลูโคซิเดสจากลำไส้เล็กของหนู รวมถึงการออกฤทธิ์ร่วมระหว่างสารสกัดสมุนไพร และอะคาร์โบส ซึ่งเป็นยารักษาโรคเบาหวาน ผลการศึกษาพบว่า สารสกัด 70 เปอร์เซ็นต์เมทานอลของขมิ้นชัน (Curcuma longa L., CLR) มีฤทธิ์ยับยั้งเอนไซม์แอลฟา-อะไมเลส และเอนไซม์แอลฟา-กลูโคซิเดสทั้งชนิดมอลเทส และซูเครสจากลำไส้เล็กของหนู โดยมีค่าความเข้มข้นของสารสกัดที่สามารถยับยั้งปฏิกิริยาได้ร้อยละ 50 (IC50) เท่ากับ 4.21±0.25 0.21±0.04 และ 1.54±0.08 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร ตามลำดับ อะคาร์โบส ซึ่งเป็นสารมาตรฐานสำหรับการศึกษาการยับยั้งเอนไซม์แอลฟา-อะไมเลส และเอนไซม์แอลฟา-กลูโคซิเดส ชนิด มอลเทส และซูเครส มีค่า IC50 เท่ากับ 5.10±0.43 1.77±0.21 และ 3.36±0.39 ตามลำดับ นอกจากนี้สารสกัด 70 เปอร์เซ็นต์เมทานอลของ CLR มีประสิทธิภาพในการออกฤทธิ์ร่วมกับอะคาร์โบส ดังนั้นผลการศึกษาสารสกัด 70 เปอร์เซ็นต์เมทานอลของ CLR สามารถนำไปพัฒนาเป็นตัวยาลดระดับน้ำตาลในกระแสเลือดสำหรับการรักษาโรคเบาหวาน   Diabetes is a chronic metabolic disease usually caused by defects in insulin secretion that is characterized by hyperglycemia. One therapeutic approach for decreasing the concentration of glucose in the blood is to inhibit carbohydrate digesting enzymes; α-amylase and α-glucosidase, in the gastrointestinal tract. The aim of this work was to evaluate 13 species of herbs in primary health care as flatulence inhibitory treatments against α-amylase and α-glucosidase (rat intestinal) activities as well as to evaluate their synergistic effect with acarbose, the synthetic drug for diabetic treatment. The 70 % methanolic extract of turmeric (Curcuma longa L., CLR) exhibited the highest α-amylase and α-glucosidase inhibitory activities (maltase and sucrase) with IC50 values of 4.21±0.25 0.21±0.04 and 1.54±0.08 mg/mL, respectively. Acarbose, based on a standard reference for α-amylase and α-glucosidase (maltase and sucrase) inhibitory activities, possessed IC50 values of 5.10±0.43 1.77±0.21 and 3.36±0.39 mg/mL, respectively. In addition, the 70 % methanol extract of CLR showed most potent synergistic inhibitory effect with acarbose. Thus, the results from the study indicate that 70 % methanolic extracts of CLR could be further developed as an anti-hyperglycemic remedy for diabetic therapy.

References

Adisakwattana, S., & Chanathong, B. (2011). Alpha-glucosidase inhibitory activity and lipid-lowering mechanisms of Moringa oleifera leaf extract. European Review for Medical and Pharmacological Sciences, 15(7), 803-808.

Akkarachiyasit, S., Charoenlertkul, P., Yibchok-anun, S., & Adisakwattana, S. (2010). Inhibitory activities of cyanidin and its glycosides and synergistic effect with acarbose against intestinal α-glucosidase and pancreatic α-amylase. International Journal of Molecular Sciences, 11(9), 3387-3396.

Chatterjee, S., Khunti, K., & Davies, M. J. (2017). Type 2 diabetes. The Lancet, 389(10085), 2239-2251.

Chotchoungchatchai, S., Saralamp, P., Jenjittikul, T., Pornsiripongse, S., & Prathanturarug, S. (2012). Medicinal plants used with Thai Traditional Medicine in modern healthcare services: A case study in Kabchoeng Hospital, Surin Province, Thailand. Journal of Ethnopharmacology, 141(1), 193-205.

Damsud, T. (2013). α-Glucosidase inhibitors from edible plants (Doctoral dissertation, Thesis of Ph. D. Chulalongkorn University, Thailand, Program of Biotechnology, 67-81). (in Thai)

Fujisawa, T., Lkegami, H., Inoue, K., Kawabata, Y., & Ogihara, T. (2005). Effect of two α-glucosidase inhibitors, voglibose and acarbose, on postprandial hyperglycemia correlates with subjective abdominal symptoms. Metabolism, 54(3), 387-390.

Ghani, U. (2019). Alpha-glucosidase Inhibitors: Clinically Promising Candidates for Anti-diabetic Drug Discovery. Elsevier.

Hanefeld, M., Fischer, S., Schulze, J., Spengler, M., Wargenau, M., Schollberg, K., & Fücker, K. (1991). Therapeutic potentials of acarbose as first-line drug in NIDDM insufficiently treated with diet alone. Diabetes Care, 14(8), 732-737.

Hasimun, P. A. T. O. N. A. H., Adnyana, I. K., Valentina, R. I. Z. K. A., & Lisnasari, E. U. I. S. (2016). Potential alpha-glucosidase inhibitor from selected Zingiberaceae family. Asian Journal of Pharmaceutical and Clinical Research, 9(1), 164-7.

Hotta, N., Kakuta, H., Sano, T., Matsumae, H., Yamada, H., Kitazawa, S., & Sakamoto, N. (1993). Long‐term effect of acarbose on glycaemic control in non‐insulin‐dependent diabetes mellitus: a placebo‐controlled double‐blind study. Diabetic Medicine, 10(2), 134-138.

Kuroda, M., Mimaki, Y., Nishiyama, T., Mae, T., Kishida, H., Tsukagawa, M.& Kitahara, M. (2005). Hypoglycemic effects of turmeric (Curcuma longa L. rhizomes) on genetically diabetic KK-Ay mice. Biological and Pharmaceutical Bulletin, 28(5), 937-939.

Montvida, O., Shaw, J., Atherton, J. J., Stringer, F., & Paul, S. K. (2018). Long-term trends in antidiabetes drug usage in the US: real-world evidence in patients newly diagnosed with type 2 diabetes. Diabetes Care, 41(1), 69-78.

Ni, M., Hu, X., Gong, D., & Zhang, G. (2020). Inhibitory mechanism of vitexin on α-glucosidase and its synergy with acarbose. Food Hydrocolloids, 105824.

Oh, D. Y., Kang, D. S., Lee, Y. G., & Kim, H. S. (2019). Effects of Turmeric (Curcuma longa L.) on Blood Glucose and Lipid Metabolism Functional Improvement in STZ-induced Diabetic rats. Journal of Environmental Science International, 28(5), 485-494.

Wongsa, P., Chaiwarit, J., & Zamaludien, A. (2012). In vitro screening of phenolic compounds, potential inhibition against α-amylase and α-glucosidase of culinary herbs in Thailand. Food Chemistry, 131(3), 964-971.

Yin, Z., Zhang, W., Feng, F., Zhang, Y., & Kang, W. (2014). α-Glucosidase inhibitors isolated from medicinal plants. Food Science and Human Wellness, 3(3-4), 136-174.

Downloads

Published

2022-11-30