随着社會的不斷發展和人們生活水準的提高，大陸糖尿病患病率不斷攀升，給人們帶來了極大的衛生健康問題。
目前，糖尿病常用降糖藥物主要包括三大類：胰島素、胰島素增敏劑和糖尿病飲食療法。然而，這些藥物在降糖過程中往往會伴随着嚴重的副作用，例如胰島素增敏劑容易導緻低血糖，嚴重時甚至危及患者生命。
這也使得科研人員一直在尋找一種既能有效降低血糖水準，又沒有嚴重副作用的新型降糖藥物。最近，中國科學院西北高原生物研究所藏藥研究重點實驗室的科研團隊取得了一項重要進展。他們在對青海特有植物大果白刺的研究中發現，該植物中的某些化學成分具有降低血糖作用，且作用機制與胰島素相似，且不伴随嚴重的低血糖反應。
這一發現為開發新型安全有效的降糖藥物提供了新的候選物質，有望為糖尿病患者帶來重要的臨床益處。研究發現于2021年3月19日線上發表在《《中國科學：生命科學》 中。本研究得到國家自然科學基金、西北高原生物學和生物技術創新研究院創新計劃等項目的支援。
一、大果白刺生長于柴達木盆地，是被稱為“藏藥寶庫——青藏高原地區植物資源中一種重要的藥食同源植物。
大果白刺的地下塊莖葉奇特，外形獨特，如同吳橋演出場景中的樂器“竹葉琴“，又稱“土黃瓜“。該植物具有抗幹旱、抗凍脅迫的強适應性，生長環境優勢為其累積了豐富的生物堿、多糖、揮發性油等次級代謝産物。從代謝活性成分角度來看，大果白刺具有一定的藥用價值，研究人員對大果白刺的化學成分進行了深入分析，确定其中新鑒定的β-鬼針草生物堿和環肽類等生物堿，證明它具有抗糖尿病藥物潛力。該青藏高原一隅的植物，又将給世界帶來什麼驚喜呢 ？
1.大果白刺是一種植物
大果白刺（又名細刺白刺、竹葉琴），為虎耳草科植物白刺屬的1種植物，是青藏高原地區的當地特有植物，在大柴旦植物地理的生态環境中生長繁衍。通常在幹燥肥沃、透風透光的地方生長，海拔在2400至4500米之間。大果白刺廣泛分布在可可西裡南部、柴達木盆地、昆侖山以及祁連山等地區。其是多年生宿根草本植物，由根、莖、葉等構成。莖油狀，高不過25cm左右;根狀莖上生出凸型的葉片，葉片的寬度大于長度，頗似小提琴，是以也被稱作“小提琴白刺“。鮮草期間，葉片主要用于牲畜和野生動物的飼料;幹燥期間，大果白刺的塊莖部分則作為人們膳食中的“蔬菜“。“瘠薄土地上的寶貝“，大果白刺還是農牧民民生支撐的作物。
2.大果白刺是一種藥用植物
大果白刺随着植物學的研究逐漸被人們發現它蘊含豐富的次級代謝産物。其地下生長在幹燥環境中，根、莖、葉構成的塊莖長相獨特，外貌類似于小提琴，有“小提琴白刺“之稱。這種塊莖在幹燥季長成，可循環利用5年左右，并且幹燥後的揮發性油含量高達1.5%。幹燥的塊莖可以作為人們膳食中形式多樣的“蔬菜“，不僅可加工成薄片幹炸，也可以加工成腌漬等等。中醫認為大果白刺“甘寒“，出汗，尤其适用于熱病。其一般作為涼血止血的中藥材，有清熱、祛火、利尿等保健功效。
3.大果白刺是一種食用植物
大果白刺是青藏高原地區的本地特有植物，在當地起到了重要的食用作用。大果白刺的塊莖在幹燥季的長成，可循環利用5年左右。農牧民将其種植在自家農田中，作為一種主要的經濟作物來種植，亦是農村居民的日常膳食生活的必需品。
4.大果白刺是一種牲畜飼料
大果白刺是一種優質的飼料作物，為了能夠更好的利用這一資源，農牧民将大果白刺植栽在自家農田中。在鮮草階段，莖葉将大額用于牲畜和野生動物的飼料，為其提供蛋白質營養。并且，它還有一定的藥用價值。大果白刺的塊莖在幹燥季長成，可以作為膳食中的蔬菜，經過加工炸過後，有濃郁的油炸味，是當地一種獨特的傳統食物。
二、大果白刺中的新發現
1.大果白刺中的次級代謝産物
大果白刺與其他植物相比，生長環境非常特殊。它在幹燥、寒冷、缺氧等惡劣條件下生長，但卻在這種惡劣環境中形成了一套自身的營運機制。是以，該植物中的次級代謝産物相對而言是其他植物所沒有的。通過研究，科研人員發現它的莖和塊莖含有豐富的生物堿，特别是具有特殊次級代謝活性的生物堿。這一系列生物堿在幹燥和飼用陳腐植物時，具有抵抗寒冷、幹燥、光燒等作用。且生物堿作用類似于抗凍蛋白，可強化植物細胞膜和蛋白質，有效提高對冷凍、幹燥等脅迫的抵抗力。
值得一提的是，它所含有的兩類生物堿中最具有代謝活性的物質。盡管目前仍沒有直接證據證明大果白刺中的生物堿對糖尿病有抑制作用，但科研人員相信它對糖代謝有一定的調控作用，具有一定的潛在抗糖尿病藥效。
同時，研究人員還發現其生物堿中含有大量的環狀肽，尤其是在缺氧、鹽堿、酸性等惡劣環境下，環狀肽的含量更是遠高于食草植物中的含量。大量的研究證明環狀肽具有抗病毒、抗惡性良性腫瘤、抗菌、抗寄生蟲等多種活性，這表明環狀肽可以被添加到食物和醫藥中去。
2.大果白刺中的新發現
據介紹，科研人員對大果白刺進行了系統的化學結構組成分析，通過現代分離與分析技術，在大果白刺中發現了一個新的β-鬼針草生物堿和五個新的環肽類生物堿，這種生物堿與鬼針草生物堿的結構非常相似，隻是巨環上的氮原子的位置互換了。
這種β-鬼針草生物堿極大豐富了大果白刺中心生物堿的庫存，但也使其凝縮到一種β-鬼針草環肽生物堿，但它的活性較弱。
這種大果白刺中發現的β-鬼針草生物堿具有一定的抗菌、抗惡性良性腫瘤等活性。而大果白刺中的環肽類生物堿則是對β-鬼針草環肽生物堿的裂解，經過α-堿裂解後，鬼針草生物堿由大片肽轉變為環肽分子結構。β-鬼針草環肽生物堿的裂解位點較多，可以在β位點或連接配接β位點與α位點上發生裂解，而裂解後的β-鬼針草環肽生物堿的結構和氮的交替位置是各不相同的。
這種發現為大果白刺環肽類生物堿的裂解鑒定提供了理論依據。
三、新發現對研究和應用的影響
大果白刺中的豐富生物堿和環肽類生物堿可以用于制備高品質、高效率的蛋白質飼料添加劑，且其藥用價值也日漸凸顯。然而，由于生物堿含量很低，特殊功能是天然抗凍産物，是以目前的大果白刺資源主要作為人畜共用資源，沒有為上。
此次研究成果是大果白刺的次級代謝物發現領域的一次新輝煌，不僅為大果白刺的高值開發利用提供了科學依據，也為大陸在藥用植物研究領域樹立了新的方向。
科研人員表示，目前大果白刺找到的大量次級代謝産物隻是冰山一角，其它次級代謝産物潛力無限，未來他們将繼續挖掘大果白刺的“富礦“，并研制出更多高活性、高效率的大果白刺藥物、食品、保健品等，為糖尿病患者和普通人群帶來更多好處。