來源：中國熱科院 2022-12-26 11:12
中國熱科院香飲所加工與工程技術研究團隊在α－葡萄糖苷酶抑制機制研究方面取得新進展。本研究對黃酮醇抑制α－葡萄糖苷酶的類型、淬滅機制、結構變化、相互作用力和結合位點進行了分析。 中國熱科院香飲所加工與工程技術研究團隊在α－
葡萄糖苷酶抑制機制研究方面取得新進展。本研究對黃酮醇抑制α－葡萄糖苷酶的類型、淬滅機制、結構變化、相互作用力和結合位點進行了分析。研究結果表明，蘆丁、槲皮素和山奈酚三種黃酮醇均能有效抑制α－葡萄糖苷酶活性，其中槲皮素的抑制能力最強，蘆丁的抑制能力最弱。黃酮醇在B環(huán)上C3′的羥基化作用增強了其抑制能力，而在C環(huán)上C3的二糖基化作用削弱了其抑制能力。值得注意的是，黃酮醇的淬滅親和力和抑制能力并不一致，這與以往一些研究的結論不同。這可能是與B環(huán)上C3′和C環(huán)上C3′的羥基有關。此外，三種黃酮醇通過氫鍵和疏水相互作用自發(fā)結合到α－葡萄糖苷酶的活性位點上，使酶的構象和疏水微環(huán)境發(fā)生改變，導致黃酮醇對α－葡萄糖苷酶的抑制作用顯著。以上研究結果可為α－葡萄糖苷酶抑制劑的篩選提供新的理論支持，并有助于黃酮醇在
低血糖癥中的開發(fā)和應用。
抑制α－葡萄糖苷酶活性可以延緩或抑制腸道對葡萄糖的吸收，有效降低體內血糖水平。目前，α－葡萄糖苷酶抑制劑主要來源于一些化學合成的藥物，但長期給藥可能會對腎臟和肝臟產生不良副作用。因此，需要尋找天然的、抑制活性強的、且副作用少的新型天然α－葡萄糖苷酶抑制劑。黃酮醇是一類特異性有效的α－葡萄糖苷酶抑制劑。目前黃酮醇對α－葡萄糖苷酶抑制作用的研究主要集中在植物提取物的抑制能力或單一成分對淀粉
消化特性的影響上。對于黃酮醇與α－葡萄糖苷酶的構效關系卻鮮有報道。特別是B環(huán)羥基化和C環(huán)二糖基化對黃酮醇抑制α－葡萄糖苷酶的影響尚不清楚。
采用抑制動力學、多光譜研究和分子對接等方法分析了黃酮醇與α－葡萄糖苷酶的構效關系與抑制機制。結果表明，蘆丁、槲皮素和山奈酚均能有效抑制α－葡萄糖苷酶，其中蘆丁和槲皮素競爭性抑制α－葡萄糖苷酶活性，山奈酚表現(xiàn)出混合抑制作用。黃酮醇對α－葡萄糖苷酶的抑制能力與其分子結構密切相關。B環(huán)上C3′的羥基化作用增強了黃酮醇的抑制能力，但減弱了淬滅作用。C環(huán)上C3的二糖基化削弱了黃酮醇的抑制能力，但增強了淬滅效果。熒光淬滅結果表明，黃酮醇通過單一靜態(tài)的機制有效淬滅了α－葡萄糖苷酶的固有熒光，且二者自發(fā)結合的主要作用力是疏水相互作用和氫鍵作用。同步熒光光譜、三維熒光光譜和圓二色譜表明，黃酮醇與α－葡萄糖苷酶結合改變了α－葡萄糖苷酶的構象和疏水微環(huán)境。此外，通過分子對接可視化了黃酮醇與α－葡萄糖苷酶結合的構象，結果表明黃酮醇B環(huán)上C3′和C環(huán)上C3的羥基對結合的穩(wěn)定性至關重要，進一步證實了上述結論。以上研究結果，有望為黃酮醇在功能食品高血糖
管理中的應用奠定理論基礎。
相關研究成果以題為《Effects of hydroxylation at C3' on B ring and diglycosylation of the hydroxyl group at C3 on the C ring on flavonols inhibition of α-glucosidase activity》發(fā)表于《Food Chemistry》。
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