بررسی اثر هیپوگلیسمیک عصاره‌ی هیدروالکلی برگ گیاه شنگ در موش‌های صحرایی نر سالم و دیابتی

نوع مقاله: علمی - پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناس ارشد فیزیولوژی، ، دانشگاه آزاد سلامی واحد همدان، دانشکده علوم پایه، همدان، ایران

2 دانشگاه بوعلی سینا، دانشکده علوم پایه، گروه زیست شناسی، همدان، ایران

چکیده

هدف: هدف از انجام این مطالعه بررسی اثر ضد دیابتی عصاره هیدروالکلی برگ گیاه شنگ و سطح سرمی انسولین در موش‏های صحرایی نر سالم و دیابتیک می‏باشد.  مواد و روش‏ها: در این مطالعه تجربی از 42 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار استفاده شد. حیوانات به‏طور تصادفی به شش گروه 7 تایی شامل: کنترل، دیابتی (60 میلی‏گرم بر کیلوگرم وزن بدن استرپتوزوتوسین داخل صفاقی)، گروه‌های تجربی دیابتی (تحت درمان با  عصاره شنگ با دوز 200، 400 و 800 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن) و دیابتی تیمار شده با داروی متفورمین (500 میلی گرم بر کیلوگرم وزن بدن) تقسیم شدند. درمان به‏مدت10 روز انجام شد. قند خون به‏طور روزانه اندازه‏گیری شد. در پایان آزمایش نمونه خون جهت اندازه‏گیری انسولین و نمونه بافت پانکراس جهت بررسی‏های بافت شناسی تهیه شد. داده‏های جمع آوری شده با استفاده از نرم افزار SPSS تجزیه وتحلیل شدند. نتایج: تیمار موش‏های دیابتی با استفاده از دوز800 میلی گرم بر کیلوگرم عصاره شنگ نسبت به گروه کنترل به‏طور معنی‏داری (05/0(p< سبب کاهش سطح گلوکز پلاسما شد. همچنین استفاده از دوزهای 400 و 800 میلی‏گرم بر کیلوگرم عصاره توانست به‏طور معنی‏داری سبب کاهش گلوکز پلاسما نسبت به گروه دریافت کننده متفورمین شود (05/0 p<و 01/0(pنتیجه گیری: تجویز عصاره هیدروالکلی برگ گیاه شنگ احتمالا به‏دلیل دارا بودن ترکیبات فلاونوئیدی و فنولی، قادر است سبب کاهش گلوکز و افزایش انسولین خون در حیوانات دیابتی شود.

تازه های تحقیق

-

کلیدواژه‌ها


مقدمه

دیابت ملیتوس از شایع­ترین بیماری­های غدد درون ریز بدن به‏شمار می­رود که با هیپرگلیسمی متوسط تا شدید و بروز اختلال در متابولیسم کربوهیدرات­ها، لیپیدها و پروتئین­ها مشخص می­شود. این نوع دیابت در دراز مدت سبب آسیب چشمی، نارسایی کلیوی،نارسایی قلبی و نارسایی سیستم عصبی مرکزی می­­شوند (1).

شیوع دیابت قندی به‏سرعت در ­حال افزایش است ویک تهدید عمده برای مردم جهان به‏­شمار می­­رود. هم­اکنون حدود 3 درصد ازجمعیت جهان دیابتی هستند و هرسال 6 میلیون نفربه دیابت دچار می­شوند. درحال­حاضر دیابت به­عنوان سومین علت عمده مرگ ­و­ میر در بزرگسالان پس ازبیماری­های قلبی وسرطان شناخته شده است (2).

با وجود پیشرفت­های قابل توجه در علم پزشکی عواملی مانند عدم رضایت بیماران از مصرف داروهای رایج ضد دیابت، بروز عوارض جانبی ناشی از مصرف بیش از حد و طولانی مدت این داروها مانند خانواده چتریان و شلغم و هندوانه ابوجهل تجویز نامناسب دارو توسط پزشکان سبب شده که تمایل به درمان‏های جایگزین و سنـتی افزایش یابد (3).

استفاده ازگیاهان دارویی جهت کاهش سطح گلوکز خون دربیماران دیابتی از اهمیت بالینی زیادی برخورداراست (4). برآورد شده بیش از800 نوع ازگیاهان به‏عنوان داروی سنتی برای درمان دیابت استفاده می­شود (5). گیاه دارویی شنگ(Tragopogon graminifolius L.) ، عضوی از خانواده کاسنی می­باشد. گیاهی است علفی دوساله دارای ساقه و برگ‏های دراز و گسترده، میوه این گیاه فندقه و گل­هایش به‏صورت کاپیتول و در انتهای ساقه می­باشد. محل رویش آن در مناطق معتدله آسیا و در ایران در تفرش، اراک، کوه شاهو در کردستان، همدان، شیراز، اصفهان، چمنزارهای مرطوب نواحی شمال ایران و نواحی مختلف البرز می­باشد (6).

از مهم‏ترین ترکیبات شیمیایی این گیاه می­توان به: اینولین، ترکیبات فنولی همچون کافئیک،­ گالیک، کوماریک، فرولیک و کاتکین و ترکیباتی نظیر فلاونوئیدهای آپیژنین، ایزوویتکسین، لوسنین-1، لوتئولین، اورینتین، ایزواورینتین، لوسنتنین، ویتکسین، ویسنین-1، ویسنین-2، کوئرستین وساپونین­های تری­ترپنوئیدی اشاره کرد (7). در طب سنتی از آن به‏عنوان اشتها ­آور، خلط­آور، نرم­کننده و التیام دهنده زخم­ها، رفع کننده احساس سوزش در معده، اثر دفع­کننده­گی مواد سمی بدن، درمان بیماری­های جلدی، دیابت، رماتیسم، تامین نمو و رفع احتقان کبدی، کنترل کننده اسهال خونی، پائین آورنده املاح صفراوی و بهبود زخم­های متعفن و چرکی نام برده شده ­است (8).

 در طب نوین اثرات ضد­باکتریایی (9)، ضد­اکسیدانی(10)، ضد میکروبی (11) و نیز اثر حفاظتی در برابر زخم معده (12) در مورد این گیاه به اثبات رسیده است.

اثرات ضد دیابتیک بسیاری از گیاهان دارویی به اثبات رسیده است. مانند برگ چغندر (13). گیاه شنگ به‏دلیل دارا بودن ترکیباتی شیمیای مشابه این قبیل از گیاهان و از آنجایی‏که تاکنون اثر ضد دیابتیک این گیاه مورد بررسی قرار نگرفته است، در این پژوهش به‏وجود اثرات احتمالی ضددیابتی آن توجه شده است.

مواد و روش‏ها

آماده سازی عصاره: در این مطالعه تجربی مقدار 1 کیلوگرم برگ تازه گیاه شنگ در تیر ماه سال 1392 تهیه و سپس توسط کارشناس متخصص گیاه شناس مرکز تحقیقات کشاورزی سازمان جهادکشاورزی استان همدان مورد تایید قرار گرفت. پس از جداسازی دمبرگ‏ها، برگ‏های شنگ در دمای اتاق (25 درجه سانتی‏گراد) و در سایه خشک شد. سپس توسط آسیاب مکانیکی به‏صورت پودر خشک درآمد. مقدار 100 گرم از پودر برگ خشک شده گیاه را در یک لیتر اتانول80 درصد به‏مدت 72 ساعت قرار داده شد، تا مواد موثره‏ی آن استخراج شود. مخلوط حاصل پس از صاف شدن توسط کاغذ صافی، در دستگاه روتاری با دور 50 دور در دقیقه و با دمای 55 درجه قرار داده شد تا حلال آن جدا شود. عصاره غلیظ شده به‏مدت یک 48 ساعت در زیر هود به‏منظور خشک شدن قرار داده شد. عصاره خشک شده تا زمان مصرف در فریزر 20- درجه سانتی‏گراد نگه‏داری شد. 

حیوانات: 42 سر موش صحرایی نر نژاد ویستار (220 تا 250 گرم) از انستیتو پاستور ایران خریداری شدند و در شرایط استاندارد اتاق حیوانات تحت دوره نوری 12 ساعت روشنایی/ 12 ساعت تاریکی (شروع دوره روشنایی از ساعت7:00صبح)، شرایط دمایی 2±23 درجه سانتی گراد) و رطوبت نسبی 50 تا 55 درصد نگه‏داری شدند. حیوانات با دسترسی آزاد به آب و غذای مخصوص (تهیه شده از شرکت خوراک دام پارس) در قفس‏های فلزی نگه‏داری می شدند. حیوانات حداقل 2 ساعت قبل از انجام آزمایش به شرایط آزمایشگاه عادت داده شدند. آزمایش مورد نظر بین ساعات 8:00 صبح تا 12:00 ظهر انجام شد. پروتکل این تحقیق بر اساس قوانین بین المللی در مورد حیوانات آزمایشگاهی انجام شد و در کمیته اخلاقی برخورد با حیوانات آزمایشگاهی دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان به تصویب رسید. مدل تجربی دیابت قندی نوع 1 در حیوانات با یک بار تزریق داخل صفاقی استرپتوزوتوسین به‏میزان 60 میلی‏گرم بر کیلوگرم ایجاد شد. از سدیم سیترات 01/0 مولار به‏عنوان حلال پودر استرپتوزوتوسین استفاده شد. موش ها به 6 گروه 7 سری به طور تصادفی تقسیم شدند. به پنج گروه استرپتوزوتوسین تزریق شد و گروه باقی مانده ( کنترل) هم حجم استرپتوزوتوسین تزریقی به سایر گروه­ها، محلول سرم فیزیولوژی دریافت کردند. پس از چند روز و با مشاهده علایم دیابت از جمله پرنوشی، پرخوری، پرادراری و میزان قند خون ناشتا به‏میزان بیشتر از 200 میلی‏گرم بر دسی‏لیتر حیوانات به عنوان دیابتیک در نظر گرفته شدند.

گروه بندی حیوانات:

1- گروه کنترل سالم: دریافت کننده نرمال سالین.

2- گروه شاهد دیابتی: دیابتی شده و طی دوره آزمایش، مشابه گروه قبل نرمال سالین دریافت کردند.

3-گروه تجربی یک: دیابتی شده و طی دوره آزمایش دوز 200 میلی بر کیلوگرم عصاره  گیاه شنگ روزانه دریافت کردند.

4-گروه تجربی دو: دیابتی شده و طی دوره آزمایش دوز 400 میلی بر کیلوگرم عصاره  گیاه شنگ روزانه دریافت کردند.

5-گروه تجربی سه: دیابتی شده و طی دوره آزمایش دوز 800 میلی بر کیلوگرم عصاره  گیاه شنگ روزانه دریافت کردند.

6-دیابتی تیمار شده با داروی متفورمین: طی دوره آزمایش دوز 500 میلی بر کیلوگرم روزانه داروی متفورمین  به صورت گاواژ دریافت کردند.

تزریق عصاره در تمامی گروه­ها به‏صورت داخل صفاقی و به‏مدت 10 روز انجام شد. قند خون به‏طور روزانه توسط گلوکومتر اندازه‏گیری گردید. همچنین در پایان آزمایش نمونه خون جهت اندازه‏گیری انسولین و نمونه بافت پانکراس جهت بررسی‏های بافت شناسی تهیه شد. داده‏های به دست آمده  با استفاده از نرم افزار SPSS نسخه 18 تجزیه و تحلیل شدند.

آنالیز آماری

داده‏ها به‏صورت میانگین و خطای استاندارد از میانگین SEM±mean ارائه شده و پس از مشخص شدن همگنی گروه‏ها از تحلیل واریانس یک‏طرفه استفاده گردید و به‏دنبال آن از آزمون توکی ( (Tukey استفاده شد. پس از به‏دست آوردن اطلاعات از گروه‏های آزمایشی مختلف، نتایج گروه‏های فوق تجزیه و تحلیل و 05/0p< به‏عنوان شاخص معنی‏دار بودن در نظر گرفته شد.

نتایج

طبق نتایج مندرج در جدول1، در بررسی گلوکز سرم در روز اول، بین گروه­های دریافت کننده­ی شنگ (200،400 و800)  نسبت به گروه کنترل اختلاف معنی‏داری مشاهده نشد (05/0(p<. نتایج حاکی از آن بود که در روز چهارم، بین گروه‏های دریافت کننده­ی شنگ (200،400 و800)  نسبت به گروه کنترل اختلاف معنی‏داری مشاهده شد با 001/0p<. (مقادیر df=5 , F=21.607 ). در روز پنجم مقادیر گلوکز سرم در گروه‏های مختلف عصاره با دوزهای200،400  و800 میلی گرم بر دسی لیتر تفاوت معنی‏داری را نشان داد، به‏ترتیب با: 001/0p<، 001/0  p<و 01/0.p<

از سویی نتایج حاصله نشان داد که در روز ششم نیز اختلاف معنی‏داری بین گلوکز سرم گروه‏های دریافت کننده عصاره شنگ 200 میلی گرم بر کیلوگرم و متفورمین با گروه کنترل وجود دارد (05/0(p<. اما این در حالی است که در روز هفتم گلوکز سرم گروه‏های دریافت کننده عصاره شنگ 200 (001/0p<) و   400 میلی گرم بر کیلوگرم (01/0p<) عصاره نسبت به گروه کنترل اختلاف معنی‏داری را نشان داد. در نهایت در روز هشتم مقادیر گلوکز سرم عصاره با دوز 200 اختلاف معنی‏داری (001/0p<) و F=73.208 و df=5 را نشان داد. همچنین در روزهای چهارم تا هشتم آزمایش تفاوت معنی‏داری بین گروه STZ (001/0p<) با گروه کنترل وجود داشت و نیز در روز دوم مقایسه گلوکز سرم در گروه تیمار شده با متفورمین با گروه کنترل نشان دهنده تفاوت معنی‏دار در روزهای چهارم با (001/0p<) و روزهای پنجم تا هشتم با (01/0p<) بود. F=96.109 وdf=5 شد.

 

 

جدول 1: بررسی گلوکز سرم در گروه­های دریافت کننده­ی نرمال سالین (کنترل)، STZ60 میلی‏گرم بر کیلوگرم، عصاره­ی شنگ 200، 400 و 800 میلی‏گرم بر کیلوگرم  و متفورمین 500 میلی‏گرم بر کیلوگرم در موش­های صحرایی نر نژاد ویستار.

 

(Mean±SEM)(میلی‏گرم بر دسی‏لیتر) مقادیر گلوکز

گروه

روز اول

روز چهارم              روز پنجم               روز ششم                  روز هفتم                 روز هشتم

کنترل (نرمال سالین)

25/4±83/94

25/2±67/102

79/5±96

62/4±67/91

12/5±88

24/4±88

mg/kg)60) STZ

16/±71/90

81/35±17/416***

94/23±83/472***

66/16±33/515***

08/14±516***

20/25±40/511***

شنگ mg/kg200

88/2±43/93

29/18±33/403***

20/36±17/320***

50/46±33/315**

69/17±20/267***

28/20±40/271***

شنگ mg/kg400

99/2±43/86

32/33±80/426***

07/14±20/212**

83/11±163#

94/18±80/160**و#

19/23±75/145#

شنگ mg/kg800

06/3±90

34/26±431***

30/11±146#

34/9±80/121##

09/10±75/96##

27/8±50/94##

متفورمین mg/kg500

09/4±14/91

21/38±67/425***

45/18±33/366**

85/26±67/3300**

24±83/315**

53/25±33/300**

P<0.01**وP<0.001***اختلاف معنیدار با گروه کنترل و P<0.05# وP<0.01## اختلاف معنیدار با گروه متفورمین میباشد.

 

 

طبق نتایج موجود در جدول 2، مقایسه وزن موش‏های دریافت کننده عصاره شنگ 200 میلی‏گرم بر کیلو‏گرم در روزهای چهارم و هشتم نسبت به گروه کنترل تفاوت معنی‏داری نشان داد

به‏ترتیب با: 001/0p< و 01/0p<. همچنین مقایسه وزن

 

موش‏های دریافت کننده عصاره شنگ 400 میلی‏گرم بر کیلو گرم و 800 میلی گرم بر کیلوگرم عصاره در روزهای چهارم و هشتم  به‏ترتیب با 01/0p< و 05/0p< نسبت به کنترل کاهش معنی‏داری نشان دادند. F=0.297 و df=5.

 

 

جدول 2: بررسی وزن در گروه­های دریافت کننده­ی نرمال سالین (کنترل)،  STZ60 میلی‏گرم بر کیلوگرم، عصاره­ی شنگ 200، 400 و 800 میلی‏گرم بر کیلوگرم  و متفورمین 500 میلی‏گرم بر کیلوگرم در موش­های صحرایی نر نژاد ویستار.

 

وزن (گرم)

(Mean±SEM)

گروه

روز اول

روز چهارم                روز هشتم

کنترل (نرمال سالین)

33/2±17/226

57/2±67/247

25/6±321

mg/kg60 STZ

45/3±14/230

78/4±50/220**

15/4±210***

شنگ mg/kg200

4/3±14/225

89/3±83/213***

34/5±266**

شنگ mg/kg400

38/3±57/230

46/2±40/218**

39/5±25/272**

شنگ mg/kg800

12/6±29/228

2/6±205***

04/5±50/283*

متفورمین mg/kg500

57/3±43/227

87/7±33/203***

23/7±83/243**

         P<0.05P<0.01**وP<0.001***اختلاف معنی دار با گروه کنترل

 

 

 

 

نتایج بافت شناسی: مقاطع بافت شناسی تهیه شده از بافت پانکراس نشان داد که جزایر لانگرهانس در گروهای دیابتیک بدون درمان نسبت به گروه کنترل تحلیل رفته تر شده و ابعاد آن کوچکتر شده است (شکل 1) . هر چند این میزان تغییر همراه با تفاوت معنی‏داری نبود. در حالی‏که گروه‏های دیابتیک

 

 

 

تیمار شده با عصاره هیدروالکلی عصاره برگ گیاه شنگ فاقد تغییرات قابل ملاحظه نسبت به گروه کنترل بودند (شکل‏های 2، 3 و 4). این تاثیرات وابسته به دوز بودن عصاره شنگ در پانکراس را نشان داد.  به‏طوری‏که استفاده از دوز زیاد عصاره شنگ (800 میلی گرم بر کیلوگرم)  نمونه بافتی همانند گروه کنترل را نشان داد (‏شکل 5) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل1: گروه شاهد (استرپتوزوتوسین 60 میلی‏گرم بر کیلو‏گرم). A : آسینی های پانکراس، B : سلول های بتا جزایر لانگرهانس، C ک جزایر لانگرهانس، D : عروق خونی پانکراس، E : مجاری ترشحی پانکراس. رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، بزرگ نمایی ×400.

 

 

 

شکل2 : گروه دیابتیک تیمارشده با عصاره شنگ (800 میلی‏گرم بر کیلوگرم)، A : جزایر لانگرهانس، B : سلول های جزایر لانگرهانس، C : آسینی های ترشحی پانکراس، D : سلول های بتا جزایر لانگرهانس. رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، بزرگ نمایی ×100.

 

شکل 3: گروه دیابتیک تیمارشده با عصاره شنگ (400 میلی‏گرم بر کیلوگرم). A : مجاری ترشحی پانکراس، B : آسینی های ترشحی، C : جزایر پانکراس، D : سلول های بتا جزایر لانگرهانس. رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، بزرگ نمایی ×400.

 

شکل 4 : گروه دیابتیک تیمارشده با عصاره شنگ (200 میلی‏گرم بر کیلوگرم). A : جزایر پانکراس، B : سلول های کاهش یافته جزایر لانگرهانس، C : آسینی های پانکراس. رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین، بزرگ نمایی ×400.

 

شکل 5:  مقطع بافت شناسی پانکراس: گروه کنترل. A : آسینی های پانکراس، B : سلول های بتا جزایر لانگرهانس، C : جزایر لانگرهانس.  رنگ آمیزی هماتوکسیلین- ائوزین، بزرگ نمایی ×400.

 

 

بحث

دیابت یکی از مهم‏ترین بیماری‏های متابولیک در جهان محسوب می‏شود که سالانه نیز بر تعداد مبتلایان به آن افزوده می‏شود. جهت مطالعات بنیادی در این خصوص استفاده از حیوانات آزمایشگاهی به‏عنوان مدل حیوانی بسیار رایج می‏باشد. در این پژوهش ابتدا موش­های صحرایی مورد آزمایش توسط تزریق تک دوز استرپتوزوتوسین (60 میلی‏گرم بر کیلوگرم) به‏صورت داخل صفاقی به دیابت مبتلا شدند. جزایر لانگرهانس توسط STZ کاملا تخریب نمی‏شود. بلکه این دارو به‏دلیل مکانیسم اثر خود که هم موجب تخریب DNA در سلول‏های بتا، انفیلتراسیون لنفوسیتها به‏داخل جزایر لانگرهانس و تولید رادیکال‏های آزاد  می‏شود، مانع ترشح انسولین خواهد شد. عصاره هیدروالکلی گیاه شنگ با روش علمی معمول در تهیه عصاره‏های گیاهی تهیه شد و به حیوانات مورد آزمایش، پس از القای دیابت تزریق داخل صفاقی شد. مطالعات مختلف نشان می­دهد که دیابت تجربی ایجاد شده توسط استرپتوزوتوسین، سبب کاهش وزن (14) و افزایش­ میزان گلوکزخون می‏شود (15). این تغییر وزن نیز در حیوانات مورد آزمایش در این پژوهش هم اتفاق افتاد. پس از روز چهارم و محرز شدن افزایش قند خون در موش­ها، در­طی هشت روز تزریق دوزهای­کم، متوسط و زیاد عصاره هیدروالکلی گیاه شنگ سبب کاهش تدریجی گلوکز سرم شد. در گروه دیابتیک دریافت کننده عصاره برگ گیاه شنگ، تصور می‏شود که مواد موثره موجود در آن، نظیر آنتی‏اکسیدان ها، توانسته باشند مانع اثرات تخریبی استرپتوزوتوسین در جزایر پانکراس شود و علاوه بر آن موجب نوسازی و احیای سلول‏های بتا شوند. لذا با افزایش سنتز انسولین و کاهش قند خون، افزایش وزن بدن حیوانات در مقایسه با گروه دیابتیک بدون تیمار نیز قابل توجیه می‏باشد (16).

متفورمین دارویی است که به‏­منظور درمان دیابت نوع 2 کاربرد پیدا کرده است. این دارو سبب کاهش میزان گلوکز پلاسما در افراد دیابتیک می­شود (17). در بسیاری از پژوهش‏ها که از داروی STZ استفاده شده است، از داروی متفورمین هم به‏عنوان شاخصی جهت مقایسه اثر بخشی مواد مورد نظر، استفاده شده است. در مطالعه‏ای هم‏زمان از متفورمین و انسولین در دیابت نوع 1 نیز استفاده شده است (18). اثر متفورمین در زمینه کاهش مقاومت به انسولین ثابت شده است که از طریق سرکوب گلوکونئوژنز کبدی موجب افزایش مصرف گلوکز توسط بافت‏ها می‏شود. علی‏رغم این‏که این دارو برای درمان دیابت نوع دو کاربرد دارد، اما چون اثر این دارو صرفا کاهش گلوکز خون می‏باشد نه تاثیر قابل توجه در بالابردن روند انسولین سازی، لذا مقایسه اثر این دارو با اثر عصاره استفاده شده صرفا به‏عنوان یک شاخص نسبی در میزان کاهش قند خون مورد ملاحظه می‏باشد. در روزهای پنجم، ششم، هفتم و هشتم پس از تیمار با عصاره دوزهای متوسط و بالای عصاره توانسته­اند نسبت به داروی رایج متفورمین سبب کاهش گلوکز پلاسما شدند. بنابراین با­توجه به نتایج حاصله می­توان دریافت که عصاره در جهت کاهندگی گلوکز نسبت به داروی رایج متفورمین از قابلیت بالاتری برخوردار است.

ترکیبات شیمیایی اصلی کلیه گیاهانی که موجب کاهش قند خون می­شوند شامل ترکیبات فنولی، گلیکوزیدها، آلکالوییدها، فلاونوئید­ها، گلیکان­ها، تری­ترپن­ها، موسیلاژها، پلی ساکاریدها، روغن­ها، ویتامین­ها، ساپونین­ها، گلیکوپروتئین­ها، پپتیدها، آمینواسیدهاو پروتئین­ها می­باشند (19).

همچنین گیاهان دارویی موثر در درمان دیابت، دارای مقادیر قابل ملاحظه­ای از عناصر کمیاب روی، مس، منگنز، کروم، کلسیم و پتاسیم هستند و دیده شده است که وجود این عناصر، مسئول شدید فعالیت انسولین سازی در پانکراس می‏باشد. گیاهانی که ضد دیابتی عمل می کنند اغلب قادرند که با اثرات خود موجب محافظت از بافت‏های آسیب دیده توسط ترکیبات آنتی اکسیدانی و فلاونوئیدی خود شوند (20).  احتمال اینکه گیاه شنگ توانسته باشد اثرات ضد دیابتیک خود را از این طریق، به‏دلیل داشتن مواد فوق، عمل کند دور از انتظار نیست.  

مطالعات فیتوشیمیایی گیاهان تراگوپوگون اورینتالیس، تراگوپوگون پراتنسیس و تراگوپوگون پوریفولیوساز خانواده کاسنی وجود ترکیباتی چون: فلاونوئیدها، اسیدهای فنولیک، استرول­ها، تری­ترپن­ها و ساپونین­های تری­ترپنوییدی، اوبیکوئیتوس کوئینیک­اسید، کلروژنیک­اسید و 3و5 دی کافئول کوئینیک­اسید  را به اثبات رسانده است (21 و 22) .

شنگ دارای مقادیر مختلفی از فلاونوئیدها، آلکالوئیدهای پیرولیزیدینی، ساپونین (23) ترکیب­های پلی­فنولی، استرول­های اشباع نشده (24)، کینون­ها و کینوفوران­ها و به‏میزان کم موسیلاژ می­باشد (25). همچنین مقادیری از نیترات پتاسیم و نمک­های کلسیمی نیز در این گیاه وجود دارد (6). احتمالا وجود ترکیبات ذکر شده در فوق اثرات هیپوگلایسمیک این گیاه را توجیه می­کند. مکانیسم عمل فلاونوئیدهای گیاهی که باعث اثرات هیپوگلایسمیک می­شود متفاوت است. عمده اثرات هیپوگلایسمیک این ترکیبات را می­توان: به الف) افزایش دادن فعالیت هگزوکیناز و گلوکوکیناز کبدی، ب) خاصیت شبه انسولینی برخی از آن­ها (1)، ج) افزایش جذب گلوکز توسط سلول­های عضله، کبد و بافت چربی، ­البته با مکانیسم اثری متفاوت از انسولین، نسبت داد (20) .

 از جمله ترکیبات شیمیایی دیگری که دارای اثرات هیپوگلایسمیک می­باشند پلی­فنول­ها می­باشد. نشان داده شده است که پلی فنول­ها در افزایش بیان ژن ترانسپورترهای گلوکز در سلول­های عضلانی مداخله می­نمایند (26). انواع مختلفی از پلی­فنول­ها در این گیاه وجود دارد و احتمالا برخی از آن­ها سبب افزایش فعالیت هگزوکیناز و گلوکوکیناز کبدی، محافظت و­ حتی افزایش دادن تراکم سلولهای بتا در جزایرلانگرهانس به‏­دلیل اثر آنتی اکسیدانتی می­شوند (27). احتمال دارد پلی­فنول­های موجود در شنگ موجب افزایش بیان ژن این گروه از ترانسپورترهای گلوکزی در سلول­های هدف باشد.

تحقیقات نشان داده که در مدل تجربی دیابت فعالیت آنزیم گلوکز 6 فسفاتاز کبدی افزایش می­یابد. این آنزیم نقش کلیدی در گلیکوژنولیز و خروج قند از کبد دارد (28). این فرضیه وجود دارد که مواد موثر گیاه شنگ فعالیت این آنزیم را به سمت حد نرمال کاهش دهد یا حتی بر روی آن اثر بازدارندگی داشته باشد.

ساپونین­­های موجود در گیاهان دارویی با تاثیر بر ریتم شبانه روزی رفتارهای مربوط به غذا خوردن، باعث افزایش اشتها و به تبع آن افزایش وزن در موش­های مبتلا به دیابت می­شود (8). بنابراین احتمالا وجود ساپونین­ها در شنگ می­تواند تا حدودی توجیه کننده­ی افزایش وزن موش­های تحت درمان با عصاره شنگ در این تحقیق باشد. ترکیبات فنولی و ترپنوئیدی موجود در گیاهان موجب تحریک و افزایش سلول­ها در جزایر پانکراس می­‏شودند (10). مواد موثر شنگ می­توانند سبب بازسازی و ترمیم جزایرلانگرهانس و به‏دنبال آن افزایش سطح انسولین شوند. افزایش سطح انسولین، لیپوپروتئین لیپاز را فعال می­سازد که این آنزیم، تری­گلیسریدها را تجزیه کرده و موجب کاهش سطح سرمی آن می‏شود (29). احتمال دارد که شنگ به‏واسطه داشتن مواد ترپنوئیدی و پلی‏فنولی توانسته باشد از طریق افزایش روند میتوز سلولی و تحریک و آزاد سازی انسولین از سلول­های بتای پانکراس که در اثر عمل استرپتوزوتوسین آسیب ندیده‏اند، عمل نماید و یا سبب بهبود عملکرد انسولین موجود از طریق تحریک و افزایش حساسیت گیرنده­های انسولینی شود.

نتیجه گیری

بر طبق نتایج تحقیق حاضر عصاره­ی هیدروالکلی شنگ سبب کاهش میزان گلوکز در موش­های دیابتی گردید و نیز توانست سبب افزایش انسولین پلاسما نسبت به داروی رایج متفورمین شود. با توجه به اثرات جانبی داروهای سننتیک می­توان عصاره این گیاه را به‏عنوان داروی ضد دیابتی ایمن­تری در نظر گرفت. هر چند تحقیقات بیوشیمیایی و فارماکولوژیک بیشتری را باید جهت استفاده از آن مد نظر قرار داد.

تشکر و قدردانی

این مطالعه حاصل پایان نامه کارشناسی ارشد رشته  فیزیولوژی جانوری است. بدین‏وسیله مراتب تقدیر و تشکر را از همکاری صمیمانه دانشگاه آزاد اسلامی واحد همدان و تمامی همکاران و کسانی که در این امر ما را یاری نموده اند اعلام می‏داریم.

1. Harrison TR, Petersdorf RG, Resnick WR, Wilson JD, et al. Harrison,s principles of internal medicine. 17th ed. McGraw-Hill: New York; 2008; 2275- 304.

2. Wild S, Roglic G, Green A, Sicree R, King H. Global prevalence of diabetes: estimated for the year 2000 and projection for the 2030. Diabetes Care, 2004; 27 (5) : 1047-1053.

 

3. Azizi F, Rahmani M, Majid M, Emami H, et al. An introduction to objectives, procedure, and structure of Tehran lipid and glucose program. Iranian Journal of Endocrinology and Metabolism. 2001; 2: 77-86.

 

4. Babu PA, Suneetha G, Boddepalli R, Lakshmi, VV, et al. A database of 389 medicinal plants for diabetes.Bioinformation 2006; 1(4):130-71.

5. Tripathi BK, Srivastava AK. Diabetes mellitus: complications and therapeutics. Med SciMonit 2006; 12(7): 30-47.

 

6. Wandell PE. Quality of life of patients with diabetes mellitus. An overview of research in primary health care in the nordic countries. Scand J Prim Health Care. 2005; 23:68-74.

 

7. Zargari, A. Herbal Medicine 5th Ed. Tehran University Publications, Tehran; 1992; 249-54.

8. Farzaei MH, Khazaei M, Abbasabadi Z, Feyzmahdavi M, et al. Protective effect of Tragopogon graminifolius DC against ethanol indiuced gastric ulcer. Iranian Red Crescent Medical Journal. 2013; 15, 813-6.

 

9. Amirghofran Z, Azadbakht M, Keshavarzi F. Tragopogon stimulate of lymphocyte proliferation and inhibit of humoral antibody synthesis, Irn J Med Sci. 2000; 25: 119-124

.

10. Heidari MR, Azad EM, Mehrabani M. Evaluation of the analgesic effect of Tragopogon Fisch & C.A. Mey, extract in mice: possible mechanism involved, J Clin Investigation. 2006; 20: 103(3), 345-9.

 

11. Ranjbar A, Khorami S, Safarabadi M, Shahmoradi A, et al. Antioxidant Activity of Iranian Tragopogon Fisch & C.A. Mey Flower Decoction in Humans: A cross-sectional Before/After Clinical Trial, Evid Based Complement Alternat Med. 2006; 3(4): 469–473.

 12. Zidorn C, Ellmerer EP, Sturm S, Stuppner H. Tyrolobibenzyls, E and F from tragopogons and distribution of caffeic acids, lignans and tyrolobibenzyls in European taxa of the subtribe Scorzonerinae (Lactuceae,Asteraceae), Phytochemisty. 2010; 63: 61–67.

 

13. Tomoda M, Animals k, Kiamono c, Kimi h. Structure of Ramadan. B: a hypoglycemic fly can of painic ginseng roots phytochemistery. 1985; 24: 2431-2433.

 

14. Zidorn C, Lohwasser US, Pschorr D, Salvenmoser P. Bibenzyls and dihydroisocoumarins from white salsify (Tragopogon porrifolius subsp. Porrifolius), Phytochemistry. 2005; 66: 1691–97.

15. Singh J, Kakkar P. Antihyperglycemic and antioxidant effect of Berberisaristata root extract and its role in regulating carbohydrate metabolism in diabetic rats, J Ethnopharmacol. 2009; 123(1): 22–6.

 

16. Walid MS, Newman BF, Yelverton JC. 2010. Prevalence of previously unknown elevation of glycated hemoglobin (HbA1c) in spin surgery patients and impact on length of stay and total cost. J Hosp Med, ;5(1):E10-4. doi: 10.1002/jhm.541.

 

17. Abdelghaffar S, Attia AM. Metformin added to insulin therapy for type 1 diabetes mellitus in adolescents. Cochrane Database Sys Rev. 2009;21(1):CD006691.doi:10.1002/14651858.CD006691.pub2

 

18. Sarnblad S, Kroon M, Aman J. Metformin as additional therapy in adolescents with poorly controlled type 1 diabetes: randomized placebo controlled trial with aspects on insulin sensitivity. Eur J Endocrinol. 2003; 149(4): 323-9.

 

19. Su HC, Hung LM, Chen JK. Resveratrol, a red wine antioxidant, Possesses an insulin-like effect in streptozotocin-induced diabetic rats, Am J PhysiolEndocrinolMetab. 2006; 290: 339-46.

 

20. Suji G, Sivakami S. Approaches to the treatement of diabetes mellitus: an overview, CellMolBiol. 2003; 49(4): 635-639.

 

21. Szkudelski T. The Mechanism of Alloxan and Streptozotocin Action in-Cells of the Rats Pancreas, Physiol Res. 2001; 50: 536-456.

22. Tao B, Pietropaolo M, Atkinson M, Schatz D, et al. Estimating the cost of type 1 diabetes in the U.S.: a propensity score matching method, PLoS One. 2010;5(7):e11501.doi:10.1371/journal.pone.0011501.

 

23. Uskiewicz J, Zdunczyk Z, Jurgonski A, Brzuzan L, et al. Extract of green tea leaves partially attenuates streptozotocin-induced changes in antioxidant status and gastrointestinal functioning in rats, Nutr Res. 2008; 28: 343–9.

 

24. Vats V, Yadav SP, Biswas NR, Grover JK. Anti-cataract activity of Pterocarpusmarsupium bark and Trigonellafoenum-graecum seeds extract in alloxan diabetic rats, J Ethnopharmacol. 2004; 93(2-3): 289–94.

 

25. Verspohl EJ. Recommended testing in diabetes research, PlantaMedica. 2002; 68(7): 581-90.

26. Stein, RA. Effects of different exercise training intensities on lipoproteins cholesterol fractions in health middle aged men, Hear. 2002; 119(2): 277-83.

 

27. Wang J, Luben R, Khaw KT, Bingham S, et al. Dietary energy density predicts the risk of incident type 2 diabetes: the European Prospective Investigation of Cancer (EPIC)-Norfolk Study, Diabetes Care, 2008; 31(11):2120-5.

 

28. Wannamethee SG, Shaper AG, Whincup PH, Lennon L, et al. Impact of diabetes on cardiovascular disease risk and all-cause mortality in older men: influence of age at onset, diabetes duration, and established and novel risk factors, Arch Intern Med.  2011; 171(5): 404-10.

 

29. Wei GS, Coady SA, Goff DC, Brancati FL, et al. Blood pressure and the risk of developing diabetes in africanamericans and whites: ARIC, CARDIA, and the framingham heart study, Diabetes Care. 2011; 34(4): 873-9.