绿原酸对α-淀粉酶的抑制作用及其分子对接模拟

作为淀粉消化关键的水解酶之一,α-淀粉酶的水解作用使淀粉快速消化,引发餐后血糖水平迅速升高,持续性的餐后血糖升高与高血糖、高血脂等代谢性疾病发生呈正相关。利用天然化合物抑制α-淀粉酶活性对降低这些代谢性疾病的发生率具有重要意义。以绿原酸和α-淀粉酶为研究对象,通过体外模拟消化实验发现,当底物浓度为10 mg/mL时,α-淀粉酶的活力为2 U/mL;水解时间为20 min时,其抑制率为67.3%,IC_(50)为4.2 mg/mL,证实了绿原酸对α-淀粉酶活性的抑制作用。基于酶反应动力学,利用Lineweaver-Burk双倒数绘图法分析发现,酶的抑制类型为混合型抑制。利用分子对接技术揭示了绿原酸与α-淀粉酶的分子间作用,预测绿原酸对α-淀粉酶的抑制机制为混合型抑制,与酶反应动力学结果相符。分子对接模拟结果表明:绿原酸既能够与α-淀粉酶催化活性部位的Glu261、Asp328和Tyr193形成氢键,实现与淀粉的竞争性抑制;同时也能够与α-淀粉酶的His327、Ala232氨基酸残基形成氢键,实现与淀粉酶-底物复合物的非竞争性抑制。基于绿原酸对α-淀粉酶的抑制作用,利用绿原酸抑制淀粉酶活性从而降低淀粉消化率,延缓餐后由碳水化合物引起的血糖快速升高,以期为应用绿原酸开发适合Ⅱ型糖尿病患者的功能食品提供理论依据和有益参考。