Hypoglycemic Effects of a Combined Herbals Extract of Acanthus ebracteatus Vahl., Rhinacanthus nasutus Linn., Hydnophytum formicarium Jack., Smilax corbularia Kunth. and Smilax Glabra Roxb. in Streptozotocin induced Diabetic Rats

Abstract

Thai traditional medicine (TTM) has been widely use to treatment of various diseases. The aims of this study were determined on phytochemical screening, antioxidations, α-glucosidase inhibition in vitro, hypoglycemic effects and Acute-toxicity in vivo, by different solvent extractions. The five medicinal plants from a TTM recipe were extracted by using aqueous, 50% ethanol, and 95% ethanol. The phytochemical screening were determined on total phenolic (TPC) and flavonoid (TFC) contents. Their anti-oxidant activities were tested using by 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazy (DPPH) radical scavenging assay, 2,2 -azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulphonate) (ABTS) radical scavenging assay, and ferric reducing antioxidant power (FRAP) assay. Glucose transferase mechanism was evaluated using by α-glucosidase inhibitory assay. The results found that the recipe were ingredient with TPC and TFC. The ACH (47.95±0.26 mgGE/gExt) was significantly highest amount on TPC while, the ECH (11.88±0.47 mgQE/gExt) was showed significantly highest amount on TFC. The antioxidations, DPPH, The ACH (IC50 =0.27±0.005) was significantly more potent on free radical scavenging. ABTS+, ACH (IC50 = 0.148±0.007), HECH (IC50 =0.161±0.008), and ECH (IC50 =0.151±0.007) were not different on this method. FRAP, ECH (12.68±0.62 mgTE/gExt) were significantly more potent on cation radical reducing. The α-Glucosidase inhibitory activity, ACH (IC50 = 0.021±0.002 mg/mL) and HECH (IC50 = 0.076±0.003 mg/mL) were significantly more potent on ECH (IC50 = 0.292±0.010 mg/mL) and Acarbose (IC50 =1.05±0.110 mg/mL). The study confirms traditional use of a Thai folk herbal plants on antioxidation and α-glucosidase inhibition. In vivo, found the hypoglycemic effect in the ACH of TTM recipe to Diabetic rats. Oral administration of ACH at a concentration of 500 mg/kg to diabetic rats significantly decreased the levels of blood glucose on the 4th weeks of the experiment, increased triglyceride, and HDL. The pancreas tissues of diabetic rats were reverted to near normal rats after the treatment with ACH. The extract was also more effective than glibenclamide in restoring the values of these parameter. This study suggests that there are no toxicologically effects on acute oral administration of ACH and the data also provide satisfactory preclinical evidence on its oral safety to support its use as a traditional medicine. These results show anti α-glucoxidase enzyme and reducing levels blood glucose, attributable the regeneration, reinforce, or/and Repair of β-cell in pancreas from the TTM recipe. However, the TTM recipe were contained with also chemical constituents and antioxidant activities might be more potential to reducing levels blood glucose.

ตำรับสมุนไพรที่ใช้รักษาเบาหวานตามภูมิปัญญาการแพทย์แผนไทยประกอบด้วย เหงือกปลาหมอ ทองพันชั่ง หัวร้อยรู ข้าวเย็นเหนือ และข้าวเย็นใต้ เป็นยาทางเลือกชนิดหนึ่งที่สืบทอดมาตั้งแต่โบราณจนถึงปัจจุบัน การศึกษาตำรับยาพื้นบ้านไทย การศึกษานี้จึงได้มีวัตถุประสงค์เพื่อตรวจสอบฤทธิ์ทางเภสัชวิทยา ได้แก่ ศึกษาองค์ประกอบทางเคมี (HPLC) ฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ ฤทธิ์ยับยั้งการทำงานของเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสในหลอดทดลอง การศึกษาฤทธิ์ลดระดับน้ำตาลในเลือดและความเป็นพิษเฉียบพลันในหนูทดลอง ในการใช้ตำรับยาสมุนไพรที่สกัดด้วยน้ำ เอทานอล 50% และ เอทานอล 95% ในการศึกษาองค์ประกอบทางเคมีด้วยเทคนิค HPLC พบว่ามีสารสำคัญกลุ่ม phenolic และ flavonoid โดยสารประกอบในกลุ่ม phenolic ในกลุ่ม Hydroxybenzoic acids ได้แก่ gallic และ syringic acid ในกลุ่มของ Hydroxycinnamic acids ได้แก่ caffeic, cinamic, p-coumaric และ sinapic acid และไม่พบสาร p-coumaric acid และสาร sinapic acid ในสารสกัด ACH นอกจากนี้ยังพบในกลุ่มสารประกอบ flavonoid มีสารสำคัญ resveratrol และ narigenin ซึ่งในการศึกษาฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ โดยใช้การหาปริมาณฟลาโวนอยด์รวม การหาปริมาณฟีนอลิกรวม การวิเคราะห์ความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระโดยวิธี FRAP, DPPH และ ABTS ตามลำดับ จากผลการทดลองสรุปได้ว่า สารสกัดที่มีปริมาณฟลาโวนอยด์รวมมากที่สุด คือ ACH มีปริมาณ 11.88±0.47 mgQE/gEt มีปริมาณฟีนอลิกรวมมากที่สุด เท่ากับ 47.95±50.26 mgGEA/gEt มีความสามารถในการรีดิวซ์สารอนุมูลอิสระดีที่สุดโดยวิธี FRAP เท่ากับ 9.54±0.44 mgTE/gEt ยังรวมถึงมีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระดีที่สุดในการทดสอบด้วยวิธี DPPH และ ABTS ซึ่งมีค่า IC50 เท่ากับ 0.23±0.005 mg/mL และ IC50 เท่ากับ 0.148±0.007 mg/mL ตามลำดับ และมีความสามารถในการต้านอนุมูลอิสระได้น้อยกว่า Ascorbic Acid และ Trolox ซึ่งเป็นสารมาตรฐาน การศึกษาฤทธิ์ลดระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดในหลอดทดลอง โดยการวิเคราะห์ความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสของสารสกัด ACH มีความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสมากที่สุด มีค่า IC50 เท่ากับ 0.021±0.002 mg/mL และมีความสามารถในการยับยั้งเอนไซม์แอลฟากลูโคซิเดสได้มากกว่า Acarbose ซึ่งเป็นสารมาตรฐาน ในการศึกษาฤทธิ์ลดระดับน้ำตาลในหนูทั้ง 6 กลุ่ม โดยหนูทุกตัวในแต่ละกลุ่ม จะได้รับสารด้วยวิธีป้อนทางปาก ติดต่อกันทุกวัน วันละครั้งเป็นระยะเวลา 4 สัปดาห์ ทำการตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือดหนูทุกสัปดาห์ โดยการวัดระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดในภาวะอดอาหาร (FBG) พบว่า หนูปกติควบคุมที่ได้รับน้ำกลั่นมีระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดคงที่อยู่ในช่วงค่าปกติ หนูในกลุ่มที่ได้รับสารสกัด ACH ขนาด 125, 250 mg/kg และหนูเบาหวานที่ได้รับยา Glibencamide มีระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดเฉลี่ยไม่แตกต่างกัน หนูในกลุ่มที่ได้รับสารสกัด ACH ขนาด 500 mg/kg มีระดับน้ำตาลกลูโคสในเลือดต่ำกว่าหนูเบาหวานที่ได้รับยา Glibencamide อย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ และสารสกัด ACH ขนาด 500 mg/kg ไม่ทำให้ระดับน้ำตาลในเลือดเพิ่มสูงขึ้นในสัปดาห์ที่ 2 และ 3 และมีระดับน้ำตาลลดลงในเลือดสัปดาห์ที่ 4 ของการทดลอง และพบว่าสารสกัด ACH ส่งผลต่อการฟื้นฟูของเซลล์ตับอ่อน และยังพบว่ามีการเพิ่มขึ้นของการสะสมไขมันและเพิ่มระดับ HDL ในหนูเบาหวาน นอกจากนี้ไม่พบความเป็นพิษเฉียบพลันของสารสกัด ACH ทุกขนาดที่ให้กับหนูแรทเพศผู้และเพศเมีย โดยไม่ทำให้หนูทดลองตายและไม่พบอาการผิดปกติ ไม่มีความผิดปกติของอวัยวะของหนู ไม่มีความเป็นพิษในเลือด และลักษณะของเซลล์เม็ดเลือดและเนื้อเยื่อ ตับและไต ไม่มีความผิดปกติ แสดงให้เห็นว่า สารสกัดผสมสมุนไพร เหงือกปลาหมอ ทองพันชั่ง หัวร้อยรู ข้าวเย็นเหนือและข้าวเย็นใต้มีความสามารถในการควบคุมระดับน้ำตาลและลดระดับในเลือดในหนูทดลอง โดยการกระตุ้นการนำกลูโคสในเลือดไปใช้ พร้อมทั้งมีการซ่อมแซ่ม กระตุ้น หรือฟื้นฟู β-cell ในตับอ่อน ทั้งนี้ยังขึ้นอยู่กับฤทธิ์ต้านอนุมูลอิสระ องค์ประกอบทางเคมี และระยะเวลาในการใช้ตำรับยาสมุนไพรนี้ด้วย