决明子叶与茎皮提取物的抗氧化及α-葡萄糖苷酶抑制活性研究:基于分子对接与体外实验的机制解析

【字体: 时间:2025年04月22日 来源:Biocatalysis and Agricultural Biotechnology 3.4

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  本研究针对糖尿病治疗中天然产物开发需求,通过分子对接与体外实验评估决明子(Cassia fistula)叶(LME)与茎皮(BME)提取物的抗氧化(DPPH/FRAP/ABTS)及α-葡萄糖苷酶抑制活性。结果显示茎皮甲醇提取物(BME)的TPC(38.23 mgGAE/g)、TFC(98.41 mgQE/g)及IC50(2.81 μg/mL)显著优于叶提取物,乙酯相(BEAF)为最优活性组分,LC-HRMS鉴定出32种化合物中槲皮素3-O-鼠李糖苷-7-O-葡萄糖苷结合亲和力最强。该研究为天然降糖药物开发提供新依据。

  

糖尿病是全球公共卫生危机,国际糖尿病联盟预测2045年患者将达7.8亿。持续高血糖引发的氧化应激(ROS)会损伤心血管、肾脏等多器官,而现有合成降糖药常伴副作用。传统药用植物决明子(Cassia fistula)在阿育吠陀和中医中用于糖尿病治疗,但其叶与茎皮的活性差异及作用机制尚不明确。为此,印度尼西亚国家研究创新署团队在《Biocatalysis and Agricultural Biotechnology》发表研究,系统比较其叶(LME)与茎皮(BME)提取物的生物活性。

研究采用甲醇提取法制备样本,通过DPPH、FRAP、ABTS法评估抗氧化能力,α-葡萄糖苷酶抑制实验测定降糖活性,LC-HRMS(液相色谱-高分辨质谱)鉴定化合物,并运用分子对接(PDB ID: 3A4A)预测关键成分作用机制。

植物材料与提取
样本采自印尼南坦格朗植物园,茎皮提取率(11.5%)高于叶片(8.85%)。BME因更高活性被进一步分馏为正己烷相(BHF)、乙酯相(BEAF)和甲醇相(BMF)。

总酚与黄酮含量
BME的TPC(38.23 mgGAE/g)和TFC(98.41 mgQE/g)远超LME(3.12 mgGAE/g和4.46 mgQE/g),BEAF在分馏物中活性成分最富集。

抗氧化能力
BME的DPPH清除率(IC50 5.02 μg/mL)显著优于LME(47.31 μg/mL),BEAF在分馏物中表现最佳,与酚类含量正相关。

α-葡萄糖苷酶抑制
BME的IC50(2.81 μg/mL)较LME(60.48 μg/mL)低20倍,BEAF仍为最优组分(5.86 μg/mL),提示茎皮更适合开发降糖药物。

化合物鉴定与分子对接
LC-HRMS鉴定出32种化合物,包括酚酸、黄酮(如槲皮素衍生物)和蒽醌类。分子对接显示槲皮素3-O-鼠李糖苷-7-O-葡萄糖苷与α-葡萄糖苷酶结合能最低(-9.1 kcal/mol),其羟基与酶活性位点ASP352/ARG442形成氢键。

该研究证实决明子茎皮提取物通过多酚类物质协同作用发挥抗氧化及降糖效应,分子机制解析为天然药物开发提供理论依据。未来需深入验证活性成分体内药效及毒性,推动传统草药现代化应用。

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