Antidiabetic properties of polysaccharide- and polyphenolic-enriched fractions from the brown seaweed Ascophyllum nodosum.

We screened seaweed species from Atlantic Canada for antidiabetic activity by testing extracts for α-glucosidase inhibitory effect and glucose uptake stimulatory activity. An aqueous ethanolic extract of Ascophyllum nodosum was found to be active in both assays, inhibiting rat intestinal α-glucosidase (IC50 = 77 μg/mL) and stimulating basal glucose uptake into 3T3-L1 adipocytes during a 20-minute incubation by about 3-fold (at 400 μg/mL extract). Bioassay-guided fractionation of the A. nodosum extract showed that α-glucosidase inhibition was associated with polyphenolic components in the extract. These polyphenolics, along with other constituents appeared to be responsible for the stimulatory activity on glucose uptake. However, attempts to further concentrate this activity through fractionation techniques were unsuccessful. A crude polyphenol extract (PPE), an enriched polyphenolic fraction (PPE-F1) and a polysaccharide extract (PSE) were prepared from commercial A. nodosum powder and administered to streptozotocin-diabetic mice for up to 4-weeks by daily gavage at 200 mg/kg body mass. PPE and PPE-F1 improved fasting serum glucose level in diabetic mice; however, the effect was only statistically significant at day 14. In addition, PPE-F1 was shown to blunt the rise in blood glucose after an oral sucrose tolerance test in diabetic mice. Mice treated with PPE and PPE-F1 had decreased blood total cholesterol and glycated serum protein levels compared with untreated diabetic mice, whereas PPE also normalized the reduction in liver glycogen level that occurred in diabetic animals. All 3 A. nodosum preparations improved blood antioxidant capacity. On a etablit une recherche d’un produit anti-diabetique, parmi les algues locales de la region Atlantique du Canada, en examinant la capacite d’un effet inhibiteur de l’enzyme α-glucosidase et une stimulation de l’incorporation cellulaire du glucose. Un extrait ethanol-aqueux de Ascophyllum nodosum nous a donne une activite positive chez les deux essais, une inhibition de l’α-glucosidase provenant de l’intestin du rat (IC50 = 77 μg/mL) et puis une stimulation triple, a une concentration de 400 μg/mL, de l’incorporation du glucose dans les adipocytes 3T3-L1 durant une periode de 20 minutes. L’extrait de A. nodosum a ete divise, guide par les resultats biologiques, et a ainsi demontre la presence d’elements polyphenoliques associe a l’inhibition de l’α-glucosidase. Ces elements polyphenoliques ainsi que d’autres semblent etre responsables de l’incorporation stimulee du glucose. Il a ete impossible de raffiner cette activite lors d’une division des composants. Un extrait brut polyphenolique (PPE), un extrait enrichi polyphenolique (PPE-F1) et puis un extrait polysaccharide (PSE) furent prepares d’une poudre commerciale de A. nodosum et utilises dans une etude utilisant des souris, rendues diabetiques par injections de streptozotocin, traitees par un gavage journalier de l’extrait 200 mg/kg du poids corporel durant une periode de 4 semaines. Le taux du glucose sanguin a jeun des souris fut moins eleve en presence des extraits qu’en leurs absence. Cependant, l’effet etait seulement significatif au jour 14. Les resultats etant toutefois variables. En plus, lors d’un essai oral de la tolerance au sucrose chez la souris diabetique, l’extrait PPE-F1 a empeche l’augmentation du taux du glucose sanguin. Les extraits PPE et PPE-F1 ont reduit le taux de cholesterol sanguin et les niveaux de glycation des proteines en comparaison de ces niveaux en absence des extraits tandis que l’extrait PPE a presente une reduction du niveau de glycogene du foie chez les souris diabetiques. Les trois extraits de A. nodosum ont tous ameliore la capacite antioxidante du sang.