鼠尾草黄酮对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用的研究.docxVIP

鼠尾草黄酮对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用的研究Behvar Asgharia,b*, Peyman Salehib, Ali Sonbolic, Samad Nejad Ebrahimib,d摘要人们认为抑制碳水化合物水解酶的活性，包括α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶，是降低餐后血糖水平的治疗方法之一，特别是治疗2型糖尿病患者。药用植物及其他们提取物是找到新的酶抑制剂的主要来源之一。我们从鼠尾草的地上部分分离得到四种黄酮类化合物, 即木犀草素-7-O-葡萄糖苷(1)，木犀草素-7-O-葡萄糖苷酸(2)，香叶木素-7-O-葡萄糖苷酸(3)和三裂鼠尾草素(4)。通过α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑酶试验对这些化合物的活性进行了评估。化合物1、2和3表现出明显的α-葡萄糖苷酶的抑制作用，其IC50值分别为18.3，14.7，　17.1μM。这些化合物也表现出适度的的α-淀粉酶的抑制作用，其IC50值分别为81.7，61.5，和76.3μM。关键词：鼠尾草；α-淀粉酶；α-葡萄糖苷酶；酶抑制作用；黄酮类化合物前言糖尿病是全球新兴的一个健康问题。最近调查评估说明了一个严峻的现实,到2050年将有三分之一的人口患有糖尿病(1)。1型糖尿病(胰岛素依赖型)和2型糖尿病(非胰岛素依赖型)是糖尿病主要的两种类型。全世90%的糖尿病患者属于2型糖尿病患者，主要是因体重增加和缺乏锻炼导致的。已有研究表明，2型糖尿病表现为餐后血糖水平异常升高。因此，控制餐后血糖水平是治疗2型糖尿病的一个重要因素，α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶是催化复杂碳水化合物糖苷键断裂的关键酶，如催化淀粉糖苷键断裂释放可吸收的葡萄糖。α-淀粉酶是胰腺分泌的主要产物之一，约占5 - 6%，它催化淀粉水解为较短的寡糖(3)。α-淀粉酶的蛋白质结构包含3个结构域：A，B和C。催化三联体(Asp197，Glu233和Asp300)位于结构域A。淀粉的水解过程就是一个双取代反应过程，酸催化形成β-D-吡葡亚硝脲-酶中间复合物，接着碱催化水解中间复合物。Asp197作为亲核中心进攻位于糖异头物中心的底物， Glu233和Asp300起到酸催化或碱催化的作用，要么单独作用要么两者协同作用(4)。α-葡萄糖苷酶是催化非还原性末端以1,4-糖苷键链接的葡萄糖残基释放出游离的葡萄糖分子。研究表明氨基酸残基Trp516和Asp518是酶催化功能的关键(5)。抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的活性可以延缓葡萄糖的释放，有效控制餐后血糖水平。α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制剂目前已有临床应用，如阿卡波糖和米格列醇，会产生严重的副作用。越来越多的报道揭露了这些制剂的抗药性(6)。为了克服这些问题，寻找新的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制剂，特别是从天然产物来源中寻找有效的抑制剂正在进行着且被推崇(7)。鼠尾草是世界遍布最广的唇形科植物，包含900多个物种，特别是在温带和较暖的地区(8)。在伊朗，鼠尾草有58个种，其中有17个物种是地方性的(9)。鼠尾草精油及其提取物具有多种生物活性，包括抗氧化，抗菌，抗真菌，抗肿瘤，抗炎，抗胆碱酯酶，抗原生动物和抗糖尿病 (8，10)。在伊朗的民间，鼠尾草有用于治疗糖尿病 (11)。也有报道关于鼠尾草有抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的作用。研究表明S.acetabulosa的不同提取物具有抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的作用。其中，总酚含量高的甲醇提取物对两种酶均有很好的抑制作用(12)。从S.moorcraftiama的丙酮粗提物中分离得到的5-hydroxy-7,4-dimethoxyflavone和齐墩果酸是两种有效α-葡萄糖苷酶抑制剂 (13)。Ma等对S.miltiorrhiza的酶抑制作用进行了评估，并从75%的乙醇提取物中分离得到16种活性化合物 (14)。在另一项研究Nickavar Abolhasani的报道中谈到，从Salvia virgata的醇提物中分离出的黄酮，金圣草素对α-淀粉酶具有良好的抑制效果 (15)。有人研究了伊朗当地植物S.chloroleuca精油的化学成分及抗菌活性(16)。本文报道了S.chlorolueca提取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶活性的影响以及通过生物测定引导分馏过程分离和鉴定其有效成分。首次对S.chlorolueca的化学成分及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制能力进行了研究。实验试剂猪胰腺α-淀粉酶 VI型(EC 3.2.1.1)，面包酵母α-葡萄糖苷酶I型 (EC 3.2.1.20)。3,5-二硝基水杨酸(DNS)，p-硝基苯-α-D-葡萄糖苷(PNPG)，麦芽糖和阿卡波糖(Sigma-Aldrich，巴黎，法国 )。可溶性淀粉、磷酸二氢钠(NaH2PO4)、酒石酸钾钠和氯化钠(默克公司)。分析级萃取溶剂和高效液相色谱级溶