A Novel Insulin-releasing Substance, Phanoside, from the Plant Gynostemma pentaphyllum
Creators
- 1. Karolinska Institutet
- 2. Hanoi Medical University
- 3. Karolinska University Hospital
Description
Extracts from Gynostemma pentaphyllum Makino (Cucurbitaceae), a Southeast Asian herb, has been reported to affect numerous activities resulting in antitumor, cholesterol-lowering, immunopotentiating, antioxidant, and hypoglycemic effects. We have isolated one active compound by ethanol extraction, distribution in n-butyl alcohol/water, solid phase extraction/separation, and several rounds of reverse phase high pressure liquid chromatography. We have shown by NMR and mass spectrometry that this active compound is a novel saponin, a gypenoside, which we have named phanoside (21-,23-epoxy-,3β-,20-,21-trihydroxydammar-24-ene-3-O-([α-d-rhamnopyranosyl(1→2)]-[β-d-glycopyranosyl(1→3)]-β-d-lyxopyranoside)), with a molecular mass of 914.5 Da. Phanoside is a dammarane-type saponin, and four stereoisomers differing in configurations at positions 21 and 23 were identified, each of which were found to stimulate insulin release from isolated rat pancreatic islets. We have also found that the stereoisomers are interconvertible. Dose-dependent insulin-releasing activities at 3.3 and 16.7 mm glucose levels were determined for the racemic mixture containing all four stereoisomers. Phanoside at 500 μm stimulates insulin release in vitro 10-fold at 3.3 mm glucose and potentiates the release almost 4-fold at 16.7 mm glucose. At these glucose levels, 2 μm glibenclamide stimulates insulin release only 2-fold. Interestingly, β-cell sensitivity to phanoside is higher at 16.7 mm than at 3.3 mm glucose, although insulin responses were significantly increased by phanoside below 125 μm only at high glucose levels. Also when given orally to rats, phanoside (40 and 80 mg/ml) improved glucose tolerance and enhanced plasma insulin levels at hyperglycemia.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تم الإبلاغ عن أن مقتطفات من Gynostemma pentaphyllum Makino (Cucurbitaceae)، وهي عشبة من جنوب شرق آسيا، تؤثر على العديد من الأنشطة التي تؤدي إلى تأثيرات مضادة للورم، وخفض الكوليسترول، وتحفيز المناعة، ومضادات الأكسدة، ونقص السكر في الدم. لقد قمنا بعزل مركب نشط واحد عن طريق استخراج الإيثانول، والتوزيع في ن - كحول/ماء البيوتيل، واستخراج/فصل الطور الصلب، وعدة جولات من الكروماتوغرافيا السائلة عالية الضغط في الطور العكسي. لقد أظهرنا من خلال الرنين المغناطيسي النووي وقياس الطيف الكتلي أن هذا المركب النشط هو صابونين جديد، وهو جيبينوزيد، والذي أطلقنا عليه اسم فانوسيد (21 -، 23 - إيبوكسي -، 3 β -، 20 -، 21 - ثلاثي هيدروكسي آدمار -24 - إن - 3 - O- ([α - d - rhamnopyranosyl (1→2)]-[β - d - glycopyranosyl (1→3)] - β - d - lyxopyranoside))، بكتلة جزيئية تبلغ 914.5 دا. Phanoside هو صابونين من نوع dammarane، وتم تحديد أربعة أيزومرات مجسمة مختلفة في التكوينات في المواضع 21 و 23، تم العثور على كل منها لتحفيز إطلاق الأنسولين من جزر البنكرياس المعزولة للفئران. لقد وجدنا أيضًا أن الأيزومرات الفراغية قابلة للتحويل البيني. تم تحديد أنشطة إطلاق الأنسولين المعتمدة على الجرعة عند مستويات الجلوكوز 3.3 و 16.7 مم للخليط الراسيمي الذي يحتوي على جميع الأيزومرات الفراغية الأربعة. يحفز فانوسيد عند 500 ميكرومتر إطلاق الأنسولين في المختبر 10 أضعاف عند 3.3 مم من الجلوكوز ويحفز الإطلاق 4 أضعاف تقريبًا عند 16.7 مم من الجلوكوز. عند مستويات الجلوكوز هذه، يحفز غليبنكلاميد 2 ميكرومتر إطلاق الأنسولين مرتين فقط. ومن المثير للاهتمام أن حساسية خلايا بيتا للفانوزيد أعلى عند 16.7 مم منها عند 3.3 مم من الجلوكوز، على الرغم من زيادة استجابات الأنسولين بشكل كبير بواسطة الفانوزيد أقل من 125 ميكرومتر فقط عند مستويات الجلوكوز العالية. أيضا عند إعطائه عن طريق الفم للجرذان، فانوسيد (40 و 80 ملغ/مل) يحسن تحمل الجلوكوز ويعزز مستويات الأنسولين في البلازما عند ارتفاع السكر في الدم.Translated Description (French)
Il a été rapporté que des extraits de Gynostemma pentaphyllum Makino (Cucurbitaceae), une plante d'Asie du Sud-Est, affectaient de nombreuses activités entraînant des effets antitumoraux, hypocholestérolémiants, immunostimulants, antioxydants et hypoglycémiques. Nous avons isolé un composé actif par extraction à l'éthanol, distribution dans l'alcool n-butylique/eau, extraction/séparation en phase solide et plusieurs tours de chromatographie liquide haute pression en phase inverse. Nous avons montré par RMN et spectrométrie de masse que ce composé actif est une nouvelle saponine, un gypénoside, que nous avons nommé phanoside (21- ,23-époxy- ,3β- ,20- ,21-trihydroxydammar-24-ène-3- O-([α-d-rhamnopyranosyl(1→2)]-[β-d-glycopyranosyl(1→3)]-β-d-lyxopyranoside)), avec une masse moléculaire de 914,5 Da. Le phanoside est une saponine de type dammarane, et quatre stéréoisomères de configurations différentes aux positions 21 et 23 ont été identifiés, chacun d'entre eux stimulant la libération d'insuline à partir d'îlots pancréatiques isolés de rat. Nous avons également constaté que les stéréoisomères sont interconvertibles. Les activités de libération d'insuline dose-dépendantes à des taux de glucose de 3,3 et 16,7 mm ont été déterminées pour le mélange racémique contenant les quatre stéréoisomères. Le phanoside à 500 μm stimule la libération d'insuline in vitro 10 fois à 3,3 mm de glucose et potentialise la libération presque 4 fois à 16,7 mm de glucose. À ces taux de glucose, le glibenclamide 2 μm stimule la libération d'insuline seulement 2 fois. Fait intéressant, la sensibilité des cellules β au phanoside est plus élevée à 16,7 mm qu'à 3,3 mm de glucose, bien que les réponses à l'insuline n'aient été significativement augmentées par le phanoside en dessous de 125 μm qu'à des taux élevés de glucose. Également administré par voie orale à des rats, le phanoside (40 et 80 mg/ml) a amélioré la tolérance au glucose et augmenté les taux d'insuline plasmatique en cas d'hyperglycémie.Translated Description (Spanish)
Se ha informado que los extractos de Gynostemma pentaphyllum Makino (Cucurbitaceae), una hierba del sudeste asiático, afectan numerosas actividades que resultan en efectos antitumorales, reductores del colesterol, inmunopotenciadores, antioxidantes e hipoglucémicos. Hemos aislado un compuesto activo mediante extracción con etanol, distribución en alcohol n-butílico/agua, extracción/separación en fase sólida y varias rondas de cromatografía líquida de alta presión de fase inversa. Hemos demostrado mediante RMN y espectrometría de masas que este compuesto activo es una nueva saponina, un gipenósido, al que hemos denominado fanosido (21-,23-epoxi-,3β- ,20- ,21-trihidroxidammar-24-eno-3-O- ([α-d-ramnopiranosil(1→2)]-[β-d-glicopiranosil(1→3)]-β-d-lixopiranosido)), con una masa molecular de 914,5 Da. El fanosido es una saponina de tipo dammarano, y se identificaron cuatro estereoisómeros que difieren en configuraciones en las posiciones 21 y 23, cada uno de los cuales se encontró que estimulaba la liberación de insulina de islotes pancreáticos de rata aislados. También hemos encontrado que los estereoisómeros son interconvertibles. Se determinaron las actividades de liberación de insulina dependientes de la dosis a niveles de glucosa de 3.3 y 16.7 mm para la mezcla racémica que contiene los cuatro estereoisómeros. El fanosido a 500 μm estimula la liberación de insulina in vitro 10 veces a 3.3 mm de glucosa y potencia la liberación casi 4 veces a 16.7 mm de glucosa. A estos niveles de glucosa, 2 μm de glibenclamida estimula la liberación de insulina solo 2 veces. Curiosamente, la sensibilidad de las células β al fanosido es mayor a 16.7 mm que a 3.3 mm de glucosa, aunque las respuestas de insulina aumentaron significativamente por el fanosido por debajo de 125 μm solo a niveles altos de glucosa. También cuando se administró por vía oral a ratas, el fanosido (40 y 80 mg/ml) mejoró la tolerancia a la glucosa y aumentó los niveles plasmáticos de insulina en la hiperglucemia.Files
pdf.pdf
Files
(16.0 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:3d3cbecef8a00d262a8309aea2daa46d
|
16.0 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- مادة جديدة تطلق الأنسولين، فانوسيد، من نبات Gynostemma pentaphyllum
- Translated title (French)
- Une nouvelle substance libérant de l'insuline, le phanoside, de la plante Gynostemma pentaphyllum
- Translated title (Spanish)
- Una nueva sustancia liberadora de insulina, el fanosido, de la planta Gynostemma pentaphyllum
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2023047366
- DOI
- 10.1074/jbc.m403435200
References
- https://openalex.org/W144342570
- https://openalex.org/W151871514
- https://openalex.org/W1967278732
- https://openalex.org/W1969653490
- https://openalex.org/W1980625121
- https://openalex.org/W1981791488
- https://openalex.org/W1984439748
- https://openalex.org/W2003595252
- https://openalex.org/W2004970249
- https://openalex.org/W2013653166
- https://openalex.org/W2027006505
- https://openalex.org/W2036068636
- https://openalex.org/W2051339264
- https://openalex.org/W2078073869
- https://openalex.org/W2078085246
- https://openalex.org/W2086931882
- https://openalex.org/W2117447523
- https://openalex.org/W2139714284
- https://openalex.org/W2157865424
- https://openalex.org/W2323845517
- https://openalex.org/W3004591012