水结构调控新发现：木糖醇为二甲双胍"减负"提供全新思路 ——木糖醇水结构调控效应的体外发现及其...

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（来源：华康股份）

一、未被满足的临床需求

全球糖尿病患者近5.89亿[1]，中国居首。二甲双胍作为各国指南一致推荐的一线首选口服降糖药，全球市场规模约45亿美元[2]。然而其胃肠道不良反应长期困扰临床实践——恶心、呕吐、腹泻、腹痛和食欲不振是最常见症状，部分患者因无法耐受而中断治疗或减量[3]。更关键的是，上述副作用的分子机制至今仍未阐明，临床上仅能通过小剂量起始、改用缓释制剂等经验性策略应对，缺乏基于机理的干预手段[4]。

二、核心发现：水结构调控视角下的新答案

浙江工商大学陈忠秀教授课题组与浙江华康药业股份有限公司合作，以蔗糖转化酶为模型酶开展体外研究，成果发表于国际顶刊Journal of Agricultural and Food Chemistry（JAFC, Q1）[5]。研究揭示了"药物破坏水结构→糖醇修复水结构→酶活性恢复"的完整链条：

发现一：二甲双胍通过改变水结构诱导消化酶解折叠

实验证实二甲双胍可削弱溶液氢键网络的有序性，使转化酶发生浓度依赖性的二级结构损失，催化活性被抑制。快速动力学分析显示该过程遵循双态解折叠模型[5]——首次从"水结构调控"角度揭示了二甲双胍影响蛋白构象的新路径。

发现二：木糖醇等特定糖醇可修复被破坏的水氢键网络

在测试的多种糖类中，仅木糖醇、麦芽糖醇、山梨醇、甘露醇可使水氢键网络有序性得到修复；而果糖、葡萄糖等其他糖类未表现出此效应[5]——表明水结构保护作用具有物质特异性，并非所有甜味剂均具备此属性。

发现三：糖醇可部分恢复被抑制的酶活性，形成功能性拮抗

圆二色谱与红外光谱证实：加入木糖醇等后，二甲双胍诱导的酶二级结构损失得到明显补偿，酶抑制率从约50%降至约20%以下[5]。"破坏-保护-恢复"的三方关系构成了完整的作用链条。

图1. 二甲双胍诱导酶解折叠及糖醇调控作用示意（in vitro）

本研究首次将"水结构调控"框架引入药物-辅料相互作用领域，为木糖醇赋予了超越传统"甜味剂/填充剂"定位的新功能维度。叠加其固有优势——低GI不升糖（GI=13）、口感接近蔗糖、EFSA安全性确认——形成了独特的多重价值组合。

三、未来下游应用方向

方向A：糖尿病特医食品/功能食品

利用木糖醇低GI特性与实验观察到的作用，开发面向长期服药糖尿病人群的膳食补充剂或特殊医学用途配方食品（FSMP）。中国FSMP市场2024年超160亿元，但FSMP 规范化临床使用率显著低于欧美成熟市场，增长空间巨大[6]。

特医食品方向示意

方向B：口服药物辅料升级

探索将木糖醇作为功能性辅料引入口服固体制剂配方，在掩味、改善口感的同时赋予潜在的功能性价值。本发现为糖醇从"填充剂"向"功能辅料"的概念升级提供了科学依据。

复方制剂方向示意

四、木糖醇产品核心优势

【根源拮抗】不改变二甲双胍的经典降糖药效，同时通过水结构调控的生理拮抗效应，恢复被抑制的酶活性。

【口感重塑】利用高品质木糖醇的天然甜味（甜度≈蔗糖），有效掩盖二甲双胍强烈的药物苦味，显著提升药品适口性与患者依从性。

【肠道呵护】木糖醇可促进肠道有益菌群增殖，有助于优化糖尿病患者长期服药后的肠道微生态健康。

【多剂型适配】灵活适配控释片剂、口服液、复方颗粒或特医食品粉剂等多样化剂型与场景。

参考文献

[1] International Diabetes Federation. IDF Diabetes Atlas[M]. 11th ed. Brussels: IDF; 2025.

[2] Precedence Research. Metformin Market Size, Share & Trends Analysis Report[R/OL]. (2025).

[3] 《二甲双胍临床应用专家共识》更新专家组. 二甲双胍临床应用专家共识（2023年版）[J]. 中华内科杂志, 2023, 62(6): 619-630.

[4] Nabrdalik K, et al. Gastrointestinal adverse events of metformin treatment: A systematic review and meta-analysis[J]. Front Endocrinol, 2022, 13: 975912.

[5] Tang M J, Chen Z X, et al. Metformin-Induced Invertase Unfolding: Enzyme Kinetics and Activity Regulation[J]. J Agric Food Chem, 2024, 72(32): 17977-17988.

[6] 阿拉食品原料. 2025年中国特殊医学用途配方食品（FSMP）行业及消费者洞察白皮书[R/OL]. (2025).

【声明】

本文所述发现均来自已发表的体外（in vitro）实验研究，使用蔗糖转化酶作为模型酶。从酶结构变化到人体胃肠道副作用的因果关系尚未经体内实验或临床试验证实。相关产品的开发需经过完整的法规审批流程。本文档仅供技术交流参考，不构成医疗建议或功效承诺。