趙琳琪+黃嬛+劉紫薇+汪淑貞
摘 要:目的 研究蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制作用,探索總多酚類化合物在治療糖尿病方面的價(jià)值。方法 以蘆筍為原料,將粉碎、提取及大孔吸附樹脂處理得到的蘆筍提取液用Folin- 酚法進(jìn)行總多酚含量測(cè)定及 α-葡萄糖苷酶抑制活性的測(cè)定。 結(jié)果 蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶有抑制作用,半數(shù)抑制量( IC50 )為mg /mL。 結(jié)論 蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶有一定抑制作用。
關(guān)鍵詞:蘆筍 α-葡萄糖苷酶 總多酚 糖尿病
Study on the Inhibitory Effect ofAsparagus Extract on α - Glucosidase
Abstract: Objective To study the inhibitory effect of asparagus extract on α-glucosidase and to explore the value of total polyphenols in the treatment of diabetes mellitus. Methods Asparagus was used as raw material, the extraction of polyphenols and the determination of α-glucosidase inhibitory activity were determined by Folin-phenol method, which was obtained by pulverization, extraction and macroporous adsorption resin. Results The asparagus extract had inhibitory effect on α-glucosidase, and the half inhibitory dose (IC50) was mg / mL. Conclusion Asparagus extract has a certain inhibitory effect on α-glucosidase.
Keywords: Asparagus; α-glucosidase; Total polyphenols; Diabetes mellitus
中圖分類號(hào):R151 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-9082(2017)09-0-02
蘆筍,學(xué)名石刁柏,是百合科天門冬屬多年生宿根性草本植物,原產(chǎn)于地中海沿岸和小亞細(xì)亞一帶,現(xiàn)在全國(guó)各地均有栽培?!吨腥A本草》記載,蘆筍含有皂苷類、黃酮類及各種氨基酸[3]。蘆筍中含有豐富的各類營(yíng)養(yǎng)和功能成分而越來(lái)越受人們的歡迎。目前,蘆筍的生物學(xué)功能的研究受到廣泛關(guān)注,因含有豐富的黃酮和多酚化合物而具有很強(qiáng)的抗氧化活性,在抗腫瘤、調(diào)節(jié)血糖血脂[4-7]等方面也有相關(guān)研究報(bào)道。
α-葡萄糖苷酶抑制劑是一類新型的口服降血糖藥物,可有效抑制小腸體內(nèi)的 α-葡萄糖苷酶活性,使攝取寡糖、多糖等消化后變成葡萄糖、果糖等單糖的過(guò)程受到阻礙,從而降低血糖水平[5-7],但是,目前用于臨床的 α-葡萄糖苷酶抑制劑(阿卡波糖等)都存在一定的副作用[5],因此,更安全和有效的天然 α-葡萄糖苷酶抑制劑有待人們進(jìn)一步探索研究開發(fā)。
據(jù)報(bào)道,服用新鮮蘆筍能夠降低患者血糖[6],而抑制小腸α一葡萄糖苷酶活性是藥物降血糖機(jī)理之一。本實(shí)驗(yàn)以蘆筍嫩莖為原料,采用正交試驗(yàn)優(yōu)化多酚提取的工藝條件[8],研究蘆筍提取液中多酚對(duì)α一葡萄糖苷酶活性的影響從而探尋其對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制作用,初步探究蘆筍提取液中的多酚對(duì)降血糖的作用功效。
一、材料和方法
1.材料與儀器
蘆筍粉 蘆筍(購(gòu)自蔬菜批發(fā)市場(chǎng))洗凈,烘干,磨成粉后過(guò)60目篩。
對(duì)硝基苯酚(PNP,山東西亞化學(xué)有限公司),對(duì)硝基苯-a-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG,上海金穗生物科技有限公司),沒食子酸對(duì)照品(上海金穗生物科技有),α-葡萄糖苷酶(源葉生物),福林酚,(上海金穗生物科技有限公司),阿卡波糖片(拜耳醫(yī)藥保健有限公司·中國(guó)北京,國(guó)藥準(zhǔn)字H19990205,批號(hào)BJ31754),其余試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。
電熱恒溫水浴鍋 上海百典儀器設(shè)備有限公司;紫外分光光度計(jì) 濟(jì)南海能儀器股份有限公司;電子天平 北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司;全波長(zhǎng)酶標(biāo)儀 Thermo Fisher;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 德國(guó)Heidolph
2.實(shí)驗(yàn)方法
2.1樣品制備
蘆筍細(xì)粉(過(guò)60目篩)與50%乙醇在料液比1:15, 80℃水浴條件下提取60min[4]。
醇沉法按樣品、乙醇體積比1:10加入乙醇,靜置24小時(shí),離心后,過(guò)濾取濾液。濾液過(guò)AB-8色譜柱。
2.2總多酚含量測(cè)定
稱取 3.75 gNa2CO3, 溶于25 mL 溫水, 混勻, 冷卻, 定容至50mL ,得7.5%Na2CO3溶液。稱取 0.110 g沒食子酸對(duì)照品, 用蒸餾水溶解、定容至 100 mL , 得溶液質(zhì)量濃度為 1 000 mg/L得母液 。分別吸取此溶液 0.0、1.0、2.0、3.0 、 4.0 、 5.0 mL 至 100 mL 容量瓶中, 用蒸餾水定容, 所得沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度分別為0.0、0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mg/mL 。
吸取0.5ml不同濃度的沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)溶液,加2.5ml福林酚顯色劑,反應(yīng)5min,再加2.0ml7.5% Na2CO3溶液,搖勻,顯色,在765nm波長(zhǎng)下測(cè)定OD值,得沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y=11.886x+0.0055(R2=0.9997),其中y為吸光度,x為濃度。endprint
測(cè)定樣品中總多酚含量,按上訴方法測(cè)定樣品OD值,根據(jù)沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線求得樣品中的多酚含量[8]。
2.3 α-葡萄糖苷酶抑制活性測(cè)定
2.3.1PNP標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
精確稱取0.0695g對(duì)硝基苯酚(PNP),用0.01mol/L磷酸緩沖液(pH為6.8)溶解并定容至25mL,即得20mmol/L母液。用蒸餾水將母液稀釋成濃度分別為1、5、10、20、40、80和100μmol/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。取1.0mL上述標(biāo)準(zhǔn)液,各加入1.5mL 7.5%的Na2CO3溶液,混勻 1 min ,在405 nm處測(cè)定其吸光度[7],得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y=0.1146x-0.0232(R2 =0.9995),其中y 為吸光度,x為濃度。
2.3.2蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶抑制活性的測(cè)定
探索最佳反應(yīng)體系,條件優(yōu)化后為:加入7 U·mL -1 的α-葡萄糖苷酶200μL,樣品溶液100μL, 37 ℃恒溫10 min,加入2.5 mmol·L -1 的PNPG 200μL, 37 ℃恒溫反應(yīng)20min,再加入800μL 0.2 mol·L -1 的Na 2 CO 3 溶液,于405nm波長(zhǎng)下測(cè)OD值。實(shí)驗(yàn)共設(shè)3個(gè)組,分別為:A1(酶+樣品),A2(PBS+樣品),A3(酶+PBS),每組做三組平行。計(jì)算其抑制率及IC50值[9-11]。
3.酶促動(dòng)力學(xué)分析
在其他反應(yīng)條件不變,改變底物濃度,分別為2.5mmol/L、5 mmol/L、10 mmol/L,加或不加蘆筍提取液的條件下測(cè)定酶促反應(yīng)速度 ,以1/V為縱坐標(biāo),1/[S]為橫坐標(biāo)作圖 ,得到Lineweaver‐Burk曲線。
二、結(jié)果與討論
1.結(jié)果
1.1蘆筍提取液中多酚含量
經(jīng)處理后得到的蘆筍提取液用Folin- 酚法測(cè)得其中多酚的含量為3.46mg/g。
1.2 蘆筍提取液對(duì) α‐葡萄糖苷酶的抑制效果
在試驗(yàn)濃度(0.025~0.116mg/mL)范圍內(nèi) ,蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶有明顯的抑制作用,且兩者呈一定的量效關(guān)系,即隨著提取液中多酚含量的升高抑制效果也隨之變大。蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶的半抑制濃度為0.042mg/mL。(圖1)
1.4石榴花多酚對(duì) α-葡萄糖苷酶抑制作用的動(dòng)力學(xué)分析
α-葡萄糖苷酶的濃度不變 ,在添加或不添加蘆筍提取液(0.061mg/mL)條件下 ,改變底物PNPG 的濃度(2.5~10mmol/L),測(cè)定不同PNPG 濃度下反應(yīng)體系的反應(yīng)速率,得到 α-葡萄糖苷酶在有無(wú)蘆筍提取液存在時(shí)的 Lineweaver‐Burk 曲線 。 和未添加蘆筍提取液時(shí)相比 ,當(dāng)蘆筍提取液存在時(shí) ,α-葡萄糖苷酶酶催化的酶促反應(yīng)的 Km變大 ,但 Vmax 基本不變 ,因此推測(cè)蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶為競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用類型[12](圖2)
2.討論
相關(guān)性分析表明,蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶有一定的抑制作用,在底物濃度為5mmol/L 條件下 ,0.116mg/mL濃度的蘆筍提取液對(duì)α-葡萄糖苷酶的抑制率可達(dá)到94.62%。。 Lineweaver‐Burk 曲線顯示其為競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用類型。同時(shí),蘆筍提取液中多酚含量與α-葡萄糖苷酶抑制活性呈較明顯的正相關(guān)關(guān)系,因此蘆筍提取液中的多酚可能具有較強(qiáng)的抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用??梢詫?duì)該提取物做進(jìn)一步的研究。本實(shí)驗(yàn)表明蘆筍提取物在降血糖等方面具有良好的開發(fā)應(yīng)用前景,對(duì)糖尿病的治療和預(yù)防有積極有效的作用,可將蘆筍制成易儲(chǔ)藏的蘆筍汁作為糖尿病患者的保健食品等,同時(shí)也為開發(fā)天然的α-葡萄糖苷酶抑制劑產(chǎn)品提供了理論依據(jù)。
參考文獻(xiàn)
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