专利名称：红发夫酵母虾青素在制备防治Ⅱ型糖尿病药物中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及微生物源红发夫酵母虾青素在制备防治II型糖尿病药物 中的应用。
(二)
背景技术：
虫下青素(Astaxanthin, 3,3'-二羟基-P,P'胡萝卜素-4,4'-二酮)，属于酮式 类胡萝卜素，分子式为C4QH5204，相对分子量为596.86。虾青素是一种非 维生素A源的酮式类胡萝卜素，在动物体内不能转变为维生A,但是它 具有极强的抗氧化性。动物试验结果表明，虾青素具有抑制肿瘤发生、增 强免疫功能等多方面的生物学性能。但源于微生物红发夫酵母(尸/zafa W2otfoz;;w")的天然奸青素的有关生物学特性，相对才艮道较少。目前国内 虽然微生物源奸青素的研究开发已经开始，已经通过中试，达到可以进行 试生产的程度，但由于缺乏微生物源虾青素生物学功能的试验数据，虾青 素的使用受到一定程度的限制。
现有的大量研究表明，n型糖尿病是一种多基因遗传性疾病，参与发
病的基因不止一个，每个相关基因的作用程度不同，主要的代表性基因有 脂联素受体1 (adipoRl )、脂联素受体2( adipoR2 )、解耦联蛋白2( UCP2 )、 超氧化物体增殖物激活受体-Y(PPARy)等。研究表明adipoRl和adipoR2 的mRNA表达量与葡萄糖摄取成正相关，adipoRl的mRNA表达量和血 液中脂联素的浓度成正比。adipoRl和adipoR2的表达量下调和功能变化 可能与周边组织的胰岛素抵抗有一定的联系。UCP2 mRNA水平还和体重 指数、脂肪含量以及其他几个人类脂肪细胞中或肌肉细胞中的肥胖指标成正相关。最近的研究发现PPARy作为中心转录调控因子调节脂质合成和
脂肪积累，它与机体葡萄糖稳定和胰岛素敏感性有关。
目前还未有微生物源红发夫酵母虾青素应用于防治II型糖尿病的报道。
发明内容
本发明目的是为了提供微生物源红发夫酵母奸青素在制备防治II型 糖尿病的药物中的用途。
本发明采用的技术方案是
微生物源红发夫酵母奸青素在制备防治II型糖尿病药物中的应用。 目前，虾青素的生产具有人工合成和生物获取两种方式，人工合成奸 青素不仅价格昂贵，而且同天然虾青素在结构、功能、应用及安全性等方 面差别显著在结构方面，虾青素具有3s-3s; 3r-3s; 3r-3r这3种构型， 其中人工合成奸青素为3种结构奸青素的混合物，并以3r-3s型为主，与 鲑鱼等养殖生物体内的虾青素(以3s-3s型为主)截然不同；在生理功能 方面，人工合成虾青素的稳定性和氧化活性亦比天然奸青素低；在应用效 果上，人工虾青素的生物吸收效果也较天然奸青素差，喂食浓度较低时， 人工虾青素在虹鳟鱼血液中浓度明显低于天然虾青素，且在体内无法转化
为天然构型，其着色能力和生物效价更比同浓度的天然虾青素低的多；在 生物安全方面，利用化学手段合成坏青素时将不可避免的引入杂质化合 物，如合成过程中产生的非天然副产物等，将降^^其生物利用安全性。目 前，天然虾青素的生物来源一般有3种水产品加工工业的废弃物、红发 夫酵母(Phaffia rhodozyma)和微藻(雨生红球藻)。雨生红球藻中奸青 素的结构以3s-3s型为主，红发夫酵母中坏青素结构以3r-3r型为主。将微生物源红发夫酵母虾青素以110mg/kg添加于饲料中飼养链脲霉 素(STZ)腹腔注射诱导糖尿病的大鼠，发现红发夫酵母虾青素具有明显 的预防和治疗II型糖尿病的作用。在诱导为高脂高糖饲料糖尿病发生同时 添加虫下青素，飼养6周后，大鼠的血液和组织(肌肉和脂肪)中的各酶活 性和相关基因表达有显著的变化。在诱导形成糖尿病后在基础飼料中添加 一定浓度的虾青素能够显著降低血糖，同时红发夫酵母虾青素明显上调了 糖尿病大鼠肝脏中adipoRl、 adipoR2、 UCP2、 PPARy的基因表达水平； 红发夫酵母虾青素使糖尿病大鼠脂肪组织中adipoRl的表达量显著下降； 同时使PPARy、 leptin、 adiponectin、 HSL的基因表达量显著上升。红发 夫酵母奸青素能促使糖尿病大鼠肌肉组织中adipoRl 、 adipoR2和PPARy 的基因表达量显著的上升。
实验说明红发夫酵母奸青素具有较好的预防和治疗II型糖尿病的作 用，可用于制备防治II型糖尿病药物。更为具体的，所述红发夫酵母虾青 素可用于制备降低II型糖尿病个体血糖的药物或者预防II型糖尿病个体
胰岛素抵抗的药物。
本发明的有益效果主要体现在提供了微生物源虾青素一红发夫酵母 奸青素在制备防治II型糖尿病的药物中的用途，为新药开发提供了基础。 具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围 并不仅限于此
实施例1:红发夫酵母虾青素制备(参见CN03117031.5 )
在红发夫酵母发酵液中加入0.5% (w/w)氯化钙和0.5% (w/w)磷
5酸钾，搅拌反应生成磷酸钙盐沉淀物，同时使酵母菌体一起凝聚沉淀；再 加入0.1% (w/w)聚丙烯酰胺，搅拌使沉淀物絮凝，形成更多的沉淀。 通过连续式卧螺离心机进行离心分离沉淀物，得到红发夫酵母湿菌体(含 虾青素225 n g/g )。
在100kg红发夫酵母湿菌体中加入乙酸500L和丁基羟四苯(HBT) lkg，搅拌，使菌体均匀分散，然后于50 60。C下保温5h,板框压滤，水 洗，得到虾青素的初提液(含虾青素的有机相)624L，其中虾青素的含 量为33jug/mL。
在初提液624L中加入500L氯仿，经充分搅拌后，静置分层，若不 能分层，可采取加入水来促使分层；取萃取相，水洗至pH为5 6,得到 萃取液422L (含虾青素为46jig/mL);将萃取液放入浓缩锅，进行低温 真空蒸发浓缩，直至不再有溶剂蒸出为止，得到虾青素浓缩液16.1L，其 中奸青素含量为1135|ng/mL。
实施例2:
以100 11 Og雄性Wistar大鼠为实验动物，构建了用高脂高糖饲料结 合STZ注射诱导的II型糖尿病模型动物。在高脂高糖饲料喂养诱导糖尿 病发生同时添加110mg/kg饲料(以纯虾青素计)的实施例1红发夫酵母 虾青素浓缩液,对照组在诱导糖尿病发生同时饲喂正常饲料,饲养6周后， 检测大鼠的血液和组织中的生化指标和相关基因表达的影响。实验发现虾 青素能一定程度上改善血液的葡萄糖(GLU)、总胆固醇(TC)、甘油三 西旨(TG )的指标；在高脂高糖饲料中添加虾青素可以提高肌肉中的adipoRl 和adipoR2的表达水平(提高约1倍)，而这两个基因在单纯喂饲高脂高 糖饲料6周后，表达量在肌肉组织中显著下降。此外，虾青素对脂肪组织中基因表达的影响也较明显，它有效抑制了高脂高糖饲料导致的adipoR2 表达水平的升高，与糖尿病模型对照组比较约降低20%。说明微生物源 红发夫酵母虾青素具有一定的预防高脂高糖饲料引起的胰岛素抵抗的作 用。
实施例3:
对正常Wistar大鼠用高脂高糖飼料喂养4周后，用45mg/kg的链脲 霉素(STZ)腹腔注射诱导II型糖尿病的形成，然后用正常饲料中添加 110mg/kg (以纯虾青素计)的实施例1红发夫酵母虾青素浓缩液祠喂发 病大鼠，糖尿病对照组饲喂正常饲料，3周后检测各项指标。结果发现虾 青素可以降低血糖30%左右，同时虾青素明显上调了糖尿病大鼠肝脏中 adipoRl、 adipoR2、 UCP2的基因表达水平，与糖尿病对照组比较分别提 高了 3.2， 2.8和5.1倍，同时也使PPARy的基因表达水平提高了 1倍左 右。虾青素则使糖尿病大鼠脂肪组织中adipoRl的表达量显著下降，下降 幅度约为60%。同时使PPARy、 leptin、 adiponectin、 HSL的基因表达量 分别上升约5.3、 3.2、 4.1和8.6倍。虾青素对糖尿病大鼠肌肉组织中的基 因表达也有显著的影响，它能使adipoRl、 adipoR2显著升高l倍和3倍 以上，同时PPARy的表达水平也有显著上升。实^r说明;徵生物源红发夫 酵母虾青素具有较好的治疗II型糖尿病的作用。
权利要求
1.红发夫酵母虾青素在制备防治II型糖尿病药物中的应用。
2. 如权利要求1所述的应用，其特征在于所述微生物源奸青素在制备降 低II型糖尿病个体的血糖的药物中的应用。
3. 如权利要求1所述的应用，其特征在于所述^:生物源虾青素在制备预 防II型糖尿病个体的胰岛素抵抗的药物中的应用。
全文摘要
本发明提供了微生物源红发夫酵母虾青素在制备防治Ⅱ型糖尿病的药物中的用途。实验说明红发夫酵母虾青素具有较好的预防和治疗Ⅱ型糖尿病的作用，可用于制备防治Ⅱ型糖尿病药物。更为具体的，所述红发夫酵母虾青素可用于制备降低Ⅱ型糖尿病个体血糖的药物或者预防Ⅱ型糖尿病个体胰岛素抵抗的药物。本发明的有益效果主要体现在提供了微生物源虾青素一红发夫酵母虾青素在制备防治Ⅱ型糖尿病的药物中的用途，为新药开发提供了基础。
文档编号A61P3/10GK101313897SQ200810063589
公开日2008年12月3日 申请日期2008年6月27日 优先权日2008年6月27日
发明者傅正伟, 王慧洁, 靳远祥 申请人:浙江工业大学