微生物发酵在天然α-葡萄糖苷酶抑制剂研究中的应用进展

糖尿病一直是严重威胁人类健康及生活质量的疾病,α-葡萄糖苷酶抑制剂(α-glucosidase inhibitors,AGI)是治疗Ⅱ型糖尿病的首选药物,但目前临床常用的AGI药物受到成本相对较高且有显著不良反应的困扰。降糖植物是获得低副作用、多靶点、高催化活性的天然AGI的重要来源,利用微生物强大的代谢网络和丰富的酶系提高降糖植物中AGI活性物质含量及生物活性、经过生物转化获得新型AGI已成为研究热点。探究了微生物发酵对降糖植物AGI活性物质的转化作用,并对微生物发酵在提高降糖植物α-葡萄糖苷酶抑制活性的应用进展进行了综述,为进一步深入挖掘和研发高效安全的天然AGI药物提供了参考。

辣椒叶α-葡萄糖苷酶抑制剂的提取及稳定性研究

辣椒叶中含有在小肠中延缓糖分分解吸收的α-葡萄糖苷酶抑制剂,以辣椒叶粉为原料,乙醇为提取溶剂,在单因素(液料比、乙醇体积分数、提取温度和提取时间)试验的基础上设计响应面试验,优化提取α-葡萄糖苷酶抑制剂的工艺,并探索α-葡萄糖苷酶抑制剂在提取后真空浓缩过程中的温度、食品加工过程中的温度、强酸条件下的稳定性。结果表明,辣椒叶中α-葡萄糖苷酶抑制剂的最佳提取条件为:液料比10∶1、乙醇体积分数35%、提取温度26℃、提取时间5 h;提取液在真空浓缩过程中温度控制在50℃以下相对稳定,而在加工特性研究中发现,α-葡萄糖苷酶抑制剂对高温比较敏感,而在pH 2.0~6.0范围内稳定性良好。研究结果可为辣椒叶资源的高值化开发利用提供理论依据。

青果不同溶剂提取物对α-葡萄糖苷酶抑制作用研究

目的:探究青果不同溶剂提取物的成分差异及对α-葡萄糖苷酶的抑制效果。方法:使用水、50%乙醇、70%乙醇、95%乙醇对青果进行提取,分别测定不同提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用,明确其抑制类型,并检测不同提取液中没食子酸、鞣花酸、总黄酮含量。结果:各溶剂提取物均对α-葡萄糖苷酶有不同程度的抑制作用,其抑制类型为可逆性非竞争性抑制作用;70%乙醇提取物抑制效果最佳,半抑制浓度(IC50)为9.914×10^(3)µg/mL,没食子酸、鞣花酸、总黄酮含量分别为(5.33±0.03)mg/g、(12.61±0.12)mg/g、(19.05±0.02)mg/g。结论:青果提取液成分中没食子酸对提取溶剂不敏感,鞣花酸及总黄酮水溶性不佳;对α-葡萄糖苷酶的抑制效果总体以70%乙醇提取液最佳,酶抑制率最高,此为青果开发提供了依据。

大豆多肽中α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制剂的虚拟筛选及体外活性验证

目的:通过抑制碳水化合物消化酶的活性延缓碳水化合物的消化,来预防和控制糖尿病的作用已经成为多领域的研究热点。β-伴大豆球蛋白是大豆蛋白中含量最高的功能性蛋白,但其胃肠道消化后产生的多肽是否具有抑制碳水化合物消化酶的活性还不得而知。方法:将β-伴大豆球蛋白进行胃肠道模拟消化,通过虚拟筛选和ADMET预测选出α-葡萄糖苷酶抑制肽和α-淀粉酶抑制肽,检测多肽对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶的抑制作用。结果:通过胃酶、胰酶和糜蛋白酶将β-伴大豆球蛋白虚拟酶解成95个小分子多肽;筛选出8个α-葡萄糖苷酶抑制肽和α-淀粉酶抑制肽;发现氢键和静电相互作用在多肽与α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶结合中起重要作用;体外验证发现四肽EASY具有较强α-葡萄糖苷酶抑制效果,其IC_(50)值为208.6μg/mL,未发现明显α-淀粉酶抑制效果。结论:α-葡萄糖苷酶抑制肽EASY具有抑制碳水化合物消化酶的活性,可能成为控制糖尿病的潜在抑制剂。

青钱柳叶化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

目的 研究青钱柳Cyclocarya paliurus(Batal.) Iljinskaja叶的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。方法 青钱柳叶95%乙醇提取物采用大孔树脂、硅胶、Sephadex LH-20、聚酰胺、C18反相硅胶及半制备HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用PNPG法评价其α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果 从中分离得到15个化合物,分别鉴定为cyclopaloside C(1)、cyclopaloside A(2)、juglanosides E(3)、vaccinin A(4)、ent-mururin A(5)、山柰酚-3-O-α-L-鼠李糖苷(6)、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷(7)、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖醛酸甲酯(8)、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖醛酸乙酯(9)、山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖醛酸丁酯(10)、槲皮素-3-O-α-L-鼠李糖苷(11)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖苷(12)、槲皮素-3-O-β-D-半乳糖苷(13)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸丁酯(14)、香橙素(15)。总提取物抑制α-葡萄糖苷酶的IC_(50)值为(1.83±0.04)μg/mL,化合物1、4~5分别为(29.48±1.86)、(0.50±0.07)、(0.71±0.07)μmol/L。结论 化合物1为新四氢萘醇苷类,化合物4~5、8~10、14为首次从青钱柳叶中分离得到。化合物4~5为较少见的黄酮木脂素类化合物,对α-葡萄糖苷酶具有潜在的抑制活性。

红小豆提取物对α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶的抑制作用

采用体积分数70%乙醇对红小豆进行提取,提取物经水混旋,然后依次采用石油醚、乙酸乙酯、正丁醇溶剂萃取。正丁醇萃取相浓缩干燥后经AB-8大孔树脂吸附,以不同体积分数乙醇洗脱,测定洗脱相浓缩液中总三萜皂苷和总黄酮的含量,并探究洗脱相浓缩液对α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶的抑制作用。结果显示:体积分数70%和95%乙醇洗脱组分中的总三萜皂苷含量高于其他组分,且体积分数70%乙醇洗脱组分的总黄酮含量最高,为(181.83±3.09)mg/g;体积分数95%、70%、50%乙醇洗脱组分对α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶均具有较好的抑制活性;体积分数95%乙醇洗脱组分对2种酶的抑制类型均为混合型抑制。

青香蕉果肉多酚成分鉴定及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用

以青香蕉为原料提取多酚,利用超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱质谱联用技术对多酚提取物进行成分鉴定,并通过体外实验评价香蕉果肉多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用,探究青香蕉降血糖的部分机制。结果表明:青香蕉果肉多酚提取物中共鉴定出28种化合物,包括21种多酚类化合物、2种有机酸、3种鞣花单宁代谢产物、以及香兰素和香豆素,检测到香蕉果肉中含有秦皮乙素、金丝桃苷、紫云英苷3种多酚类化合物,此外,二甲基鞣花酸和尿石素A为主要色谱峰;体外实验结果显示,香蕉果肉多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均存在抑制作用,质量浓度为1.0 mg/mL时,对α-淀粉酶抑制率为(76.25±3.79)%,半抑制质量浓度(half maximal inhibitory concentration,IC50)为0.53 mg/mL;质量浓度为160μg/mL时,对α-葡萄糖苷酶抑制率为(92.54±0.69)%,IC50为35.76μg/mL。因此,多酚可能是青香蕉能够降血糖的活性成分之一。

芦荟大黄素对α-葡萄糖苷酶的抑制机理及其与阿卡波糖的协同作用

为探讨芦荟大黄素与α-葡萄糖苷酶的相互作用,本实验采用酶抑制动力学、紫外光谱、红外光谱、荧光光谱等多种光谱分析法研究芦荟大黄素对α-葡萄糖苷酶的抑制机理,并研究芦荟大黄素与阿卡波糖联用的协同效应。结果显示,相较于阿卡波糖,芦荟大黄素具有更好的α-葡萄糖苷酶抑制效果,属于非竞争性和反竞争性的混合型抑制剂。紫外光谱结果表明芦荟大黄素与α-葡萄糖苷酶之间通过相互作用形成了新的复合物。红外光谱中酰胺基团的特征振动结果表明随着芦荟大黄素加入,α-葡萄糖苷酶结构构象发生变化。荧光猝灭实验结果说明,芦荟大黄素是以静态猝灭的方式猝灭α-葡萄糖苷酶的内源性荧光。此外,芦荟大黄素和阿卡波糖联用对α-葡萄糖苷酶活性有一定的协同抑制效果。本研究揭示了芦荟大黄素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用机制,为未来将芦荟大黄素作为调节人体血糖的保健食品配方提供了实验依据。

北方枸杞化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

目的:研究北方枸杞Lycium chinense var.potaninii果实的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。方法:运用大孔吸附树脂、硅胶、ODS反相硅胶以及制备高效液相等技术对北方枸杞干燥果实的95%乙醇提取物进行分离纯化,根据波谱学方法鉴定化合物结构,并对化合物进行α-葡萄糖苷酶抑制活性筛选。结果:从北方枸杞果实的乙酸乙酯部位中分离得到16个化合物,分别鉴定为:N-顺式阿魏酰基酪胺(1)、methyl-2-[2-formyl-5-(hydroxymethyl)-1H-pyrrol-1-yl]-3-(4-hydroxyphenyl)propanoate(2)、菜豆酸(3)、2E,4Z-脱落酸(4)、催吐萝芙木醇(5)、(E)-3-(3,4,5-trimethoxyphenyl)acrylic acid(6)、阿魏酸甲酯(7)、阿魏酸(8)、3-甲氧基-4-羟基苯丙酸(9)、东莨菪内酯(10)、5-羟基麦芽酚(11)、对羟基苯乙酮(12)、反式对羟基肉桂酸(13)、香草乙酮(14)、香草醛(15)、β-谷甾醇(16)。结论:其中,化合物3~5为首次从枸杞属植物中分离得到,化合物1、2、6~16为首次从该植物中分离得到。化合物1对α-葡萄糖苷酶具有显著的抑制作用,其IC50为(24.25±1.12)μmol/L。

窄孢灵芝化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性研究

目的研究窄孢灵芝Ganoderma angustisporum J.H.Xing,B.K.Cui&Y.C.Dai的化学成分及其α-葡萄糖苷酶抑制活性。方法窄孢灵芝乙酸乙酯提取物采用硅胶、ODS、TLC、HPLC进行分离纯化,根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。采用pNPG法评价其α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果从中分离得到7个化合物,分别鉴定为N-acetyl-L-phenylalanine ethyl ester(1)、N-acetyl-L-phenylalanine methyl ester(2)、4-hydroxy-17R-methylincisterol(3)、6,8-di-O-methylaverufin(4)、aversin(5)、methyl 2-(4-hydroxyphenyl)acetate(6)、5-甲苯-1,3-二醇(7)。化合物1~2、4~7的α-葡萄糖苷酶抑制活性IC_(50)值分别为(33.80±0.47)、(45.45±7.95)、(48.80±5.86)、(39.48±2.82)、(41.47±6.68)、(55.38±10.12)μmol/L,其中化合物1的抑制活性较强。结论化合物1为新天然产物,化合物2~7为首次从灵芝属中分离得到。化合物1~2、4~7具有α-葡萄糖苷酶抑制活性。

基于α-葡萄糖苷酶抑制活性评价青稞全粉提取物抑制效果及其相互作用

青稞是我国青藏高原地区特有的粮食作物,具有良好的改善血糖代谢功效,但其具体降糖活性成分以及它们之间的配伍关系尚未明确。以青稞全粉为研究对象,提取青稞全粉中的多酚、多糖、多肽三种关键活性成分,探究青稞全粉提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制能力及其相互作用。通过单因素实验以及Box-Benhnken响应面优化实验,确定了利用微孔板法测定α-葡萄糖苷酶抑制活性的最佳反应体系,即酶浓度0.5 U/mL、缓冲液浓度80 mmol/L、底物浓度5 mmol/L。三种青稞全粉提取物均具有一定的α-葡萄糖苷酶抑制活性,其中青稞多酚的抑制活性最强,α-葡萄糖苷酶活性抑制率达到83.63%±2.92%,对应的IC_(50)值为0.18 mg/mL。三种青稞全粉提取物两两复配均具有一定的协同增效作用。结果可为血糖控制人群的膳食选择和功能性食品的复配开发提供理论指导。

茶黄素-3,3’-双没食子酸酯对α-葡萄糖苷酶的抑制机制

利用酶抑制动力学、多光谱、分子对接分析了茶黄素-3,3’-双没食子酸酯(theaflavin-3,3’-digallate,TFDG)对α-葡萄糖苷酶的抑制机制,结果表明抑制是可逆的,并呈现竞争型和非竞争型混合抑制;TFDG与α-葡萄糖苷酶形成复合物猝灭其固有荧光;热力学参数表明结合是自发吸热、熵增的,且疏水相互作用是主要驱动力;结合增强了酪氨酸残基附近的疏水性和色氨酸残基周围的极性,降低了α-螺旋、β-折叠和β-转折的含量。分子对接显示TFDG结合在酶活性位点附近,并与附近氨基酸残基Phe450、Trp406之间存在两种疏水相互作用,且与Asp203、Phe450、Gln603形成3个氢键。本研究揭示了TFDG抑制α-葡萄糖苷酶的分子机理,为治疗糖尿病提供一种可行的候选功能因子。

刺五加多糖的复合酶提取工艺及其对α-葡萄糖苷酶的抑制活性研究

为了优化刺五加多糖的复合酶提取工艺,以刺五加多糖得率作为指标,采用正交实验确定复合酶添加量,并基于响应面法对复合酶提取刺五加多糖的工艺进行优化。通过刺五加多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制情况考察其降糖活性。结果显示复合酶(木瓜蛋白酶240 mg、果胶酶170 mg、纤维素酶160 mg)提取刺五加多糖的最佳工艺条件为酶解时间2.1 h、酶解pH 6.0、料液比1∶53 g/mL、酶解温度49℃。在此工艺下刺五加多糖得率为14.21%±0.09%,与预测值14.259%接近。提取条件各因素之间的主次顺序为料液比>酶解温度>酶解时间>酶解pH。体外活性实验表明,在0.1~0.5 mg/mL范围内,刺五加多糖对α-葡萄糖苷酶抑制率随着浓度的增大呈上升趋势,最大可达到65.83%±0.08%,IC_(50)为0.177 mg/mL,接近于阿卡波糖。由此可知复合酶提取刺五加多糖工艺稳定、可靠,刺五加多糖对α-葡萄糖苷酶具有一定抑制作用。

芦荟大黄素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及机理

抑制α-葡萄糖苷酶活性是控制机体血糖平衡的有效途径。该文通过酶活性实验、紫外光谱法、荧光光谱法、傅里叶变换红外光谱和分子对接等方法研究了芦荟大黄素(aloe-emodin,AE)对α-葡萄糖苷酶的抑制作用及机理。结果表明,AE对α-葡萄糖苷酶活性有显著抑制作用[IC_(50)=(0.031±0.001)mg/mL],抑制类型为混合型抑制。AE通过一个结合位点与酶结合,使酶中的荧光基团发生静态猝灭。AE改变了酶的构象,使酶的α-螺旋、β-转角含量降低,β-折叠、无规则卷曲含量增加。分子对接深入分析结果显示,AE与Thr290、Leu297、Glu296和Asn2592形成氢键,与Leu297等形成范德华力。AE通过这些分子间作用力结合到α-葡萄糖苷酶的疏水结合腔内,改变了酶的构象,使酶活性降低。

大河乌猪火腿中新型α-葡萄糖苷酶抑制肽的分离、鉴定及活性研究

大河乌猪火腿在发酵和后熟过程中蛋白质降解可产生丰富的生物活性肽。为探究大河乌猪火腿中是否存在α-葡萄糖苷酶抑制肽及其活性,以大河乌猪火腿为研究对象,通过超滤分离方法制备了不同分子质量的火腿肽;以α-葡萄糖苷酶抑制率为指标,采用肽组学结合生物信息学分析方法对火腿肽进行鉴定、筛选和活性研究。结果表明:分子质量小于3 kDa的大河乌猪火腿肽具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性。从大河乌猪火腿中共鉴定出143条主要来源于肌球蛋白、肌钙蛋白和β-烯醇化酶的肽序列,进一步筛选出的肽段IEEALGDK具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性(IC_(50)值为1.42 mg/mL)。BIOPE P-UWM数据库检索结果显示,肽段IEEALGDK为新型的生物活性肽。肽的稳定性研究表明,肽段IEEALGDK具有较好的热稳定性、耐酸碱性和胃肠道消化稳定性。分子对接结果显示,肽段IEEALGDK主要通过氢键和疏水相互作用占据α-葡萄糖苷酶的活性残基位点Arg594、Arg727、Arg799和Arg467发挥活性作用。大河乌猪火腿的肽段IEEALGDK为新型生物活性肽,具有良好的α-葡萄糖苷酶抑制活性,研究旨在为大河乌猪火腿肽的进一步开发和利用提供理论参考。

〆-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选和初步研究

以中药知母为研究材料 ,使用浸提、超滤、CMC纤维素柱层析等方法 ,分离得到 α-葡萄糖苷酶抑制剂 .对其性质初步研究表明 ,该成分为大分子糖苷类物质 ,具有较好的热稳定性 ,在 p H2 .2～ 13.0范围内稳定 .其抑制作用类型为竞争性抑制 。

药桑、两色金鸡菊、刺山柑提取物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用研究

以三种新疆特色食药两用资源药桑、两色金鸡菊、刺山柑为研究对象,以临床糖尿病常用的药物阿卡波糖为阳性对照,用经典α-葡萄糖苷酶活性测定方法,对其水提物及醇提物进行酶抑制活性筛选,并对其中抑制作用最强的提取物进行了酶促反应动力学分析。药桑、两色金鸡菊、刺山柑提取物对α-葡萄糖苷酶均有明显的抑制作用,药桑醇提物IC_(50)为2.636μg·mL^(-1)、药桑水提物IC50为7.948μg·mL^(-1)、两色金鸡菊醇提物IC_(50)为0.000645μg·mL^(-1)、两色金鸡菊水提物IC_(50)为6.962μg·mL^(-1)、刺山柑醇提物IC_(50)为78.11μg·mL^(-1)、刺山柑水提物IC50为88.5μg·mL^(-1)、阿卡波糖IC_(50)为24.68μg·mL^(-1);由酶动力学实验结果得到,两色金鸡菊醇提物对α-葡萄糖苷酶的抑制作用表现为可逆竞争性抑制。两色金鸡菊及药桑的水及醇提物具有较好的α-葡萄糖苷酶抑制活性,可作为潜在的抑制α葡萄糖苷酶、降低餐后血糖的食药两用资源,具有较高的研究价值。

应用α-葡萄糖苷酶抑制剂高通量筛选模型筛选降血糖中药

目的建立筛选α-葡萄糖苷酶抑制剂的体外高通量筛选模型,并对30味常用清热解表中药进行筛选。方法应用大鼠小肠上段提取的α-葡萄糖苷酶,以蔗糖作为底物,通过测定反应体系中葡萄糖的生成量来检测α-葡萄糖苷酶的活性。通过优化酶促反应条件,建立检测α-葡萄糖苷酶活性的比色测定法及其抑制剂体外筛选的方法,并对30味中药共72个样品进行高通量筛选。结果阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶的抑制活性与文献报道相近;筛选发现鸭跖草、山慈菇和桑叶等3味中药的不同极性提取物对α-葡萄糖苷酶有可重复的抑制作用。结论应用比色法建立的筛选模型可进行α-葡萄糖苷酶抑制剂的高通量筛选及中药相关活性物质的发现。

α-葡萄糖苷酶抑制剂的制备和活性研究进展

文中综述了国内外用天然植物和微生物制备具有降血糖作用的α-葡萄糖苷酶抑制剂的工艺过程,并对α-葡萄糖苷酶抑制剂的检测方法进行了总结。

海藻提取物中α-葡萄糖苷酶抑制剂的初步筛选

α-葡萄糖苷酶抑制剂不仅能调节体内糖代谢,还具有抗HIV和抗病毒感染的作用,对治疗和预防糖尿病及其并发症和控制艾滋病的传染等具有重要作用。本文采用快速灵敏的比色法,对青岛沿海20种常见大型海藻的脂溶性提取物的酶抑制活性进行了初步筛选。结果发现所有的海藻的脂溶性提取物对α-葡萄糖苷酶都有一定的抑制活性,其中松节藻、扁江篱、海头红、叉开网翼藻和肠浒苔等藻类提取物对α-葡萄糖、苷酶的抑制活性比较显著,抑制率达到60%以上。从总体上看红藻提取物活性相对较强,而褐藻提取物活性相对较弱。从活性测定结果来看,很有希望从海藻提取物中发现新的α-葡萄糖苷酶抑制剂。