近日，中国热科院品资所南药与健康研究中心团队联合深圳市仙湖植物园在牛大力不同部位化学成分和抗糖尿病活性研究方面取得新的进展。研究团队首次对牛大力不同部位的次生代谢产物进行研究，结果发现牛大力茎、叶和豆荚具有相似的化学成分，而根和花的化学成分跟其他部位的成分都不相同。通过对提取物抗糖尿病活性的研究表明，牛大力根和花提取物具有较好的抗糖尿病活性，有望用于抗糖尿病药物的开发。本研究为牛大力资源评价与标准制定、创新产品研发等奠定了科学基础，为牛大力产业的发展提供技术支撑。
牛大力(Callerya speciosa [Champ. Ex Benth.])是豆科多年生药食两用植物，具有地方传统食用习惯，是华南地区盛行的煲汤食材，具有补脾肾、强腰膝、舒筋活络等多种功效。研究团队基于液质联用(UPLC-Q-TOF-MS/MS)、主成分分析(PCA)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)法，研究牛大力不同部位化学物质成分及其差异。团队之前的研究表明，牛大力中富含的黄酮类成分可以改善高脂饮食诱导的肥胖(Wang et al. 2021)。因此，本研究进一步探讨了牛大力不同部位提取物的抗糖尿病活性及其功能活性与主要化学成分的关系，为其各部分的开发利用提供了依据。
在各部位提取物中鉴定出三萜类、黄酮类等141个化学成分，筛选出34个已知的化学标记。主成分分析显示，牛大力茎、叶和豆荚具有相似的化学成分，而根和花的化学成分跟其他部位的成分存在显著差异；利用热图进一步可视化代谢物差异分布分析发现，牛大力根和花中富含三萜类成分，牛大力茎、叶和豆荚中以黄酮类成分为主。通过建立2型糖尿病（T2D）大鼠模型评估了牛大力各部位提取物对糖尿病的治疗作用，结果显示牛大力根和花提取物显著降低T2D大鼠空腹血糖(FBG)，在口服葡萄糖耐量试验（OGTT）中明显抑制血糖水平升高，显著降低低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和T2D大鼠的血清TC、TG、LDL-C水平。进一步探讨代谢物组成与空腹血糖(FBG)和血清化学之间关系，值得注意的是，代谢物组成与生物活性显著相关，三萜含量与AUC和TG水平呈显著负相关，说明三萜与抗糖尿病活性的关系比其他代谢物更密切。结果还表明，牛大力根和花中三萜含量高，具有较高的抗糖尿病活性。因此，牛大力根和花的提取物具有潜在的降糖作用，可用于抗糖尿病药物或食品的开发。
Graphical abstract
牛大力不同部位形态
牛大力不同部位提取物UPLC-Q-TOF-MS/MS 负离子和正离子模式TIC离子流图
牛大力不同部位代谢物PCA主成分分析与HCA聚类热图分析
牛大力不同部位提取物三萜类化学成分
牛大力不同部位降糖活性及不同类型化合物与降糖活性的相关性热图
相关研究结果于10月15日以题为《Metabolomic profiling and antidiabetic activity of Callerya speciosa》在线发表于《Natural Product Research》。中国热科院品资所羊青副研究员为论文第一作者，中国热科院品资所王茂媛研究员为通讯作者。
该项研究得到了海南省重大科技项目（ZDKJ2021001）、南锋专项（NFZX2021）、海南省重点研发项目（ZDYF2021XDNY168）等项目的支持。
