Syzygium cumini L.果渣提取物作为α-淀粉酶抑制剂的综合研究：从体外抑制、动力学到计算机模拟的突破性发现

本研究针对2型糖尿病（T2DM）患者餐后血糖管理难题，探索了传统药用植物Syzygium cumini L.（印度黑莓）果渣提取物（JP）的α-淀粉酶抑制潜力。通过体外酶动力学实验发现JP提取物IC50值为85.68±5.22 μg/mL，与临床药物阿卡波糖（64.28±7.15 μg/mL）相当，并首次揭示其混合型抑制机制。结合GC-MS鉴定11种挥发性成分，通过DFT计算、分子对接（R11结合能-8.0 kcal/mol）和200 ns分子动力学模拟，证实R11等成分具有稳定抑制α-amylase的潜力。该研究不仅为糖尿病治疗提供新型天然抑制剂，更实现了果汁工业废弃物的高值化利用。

　　

随着全球糖尿病患病人数预计在2045年达到6.93亿，开发安全有效的降糖策略成为紧迫课题。传统药物阿卡波糖虽能抑制α-淀粉酶，但存在胃肠副作用。印度传统医学中广泛使用的Syzygium cumini L.（当地称Jamun），其果实和种子已被证实具有抗糖尿病活性，但在果汁加工过程中产生的果渣（含76%残留活性成分）长期被忽视。

来自中国的研究团队通过多学科交叉方法系统评估了Jamun果渣提取物（JP）的降糖潜力。研究采用体外酶抑制实验测定IC₅₀值，运用Lineweaver-Burk双倒数作图分析抑制类型，通过GC-MS鉴定活性成分，并借助密度泛函理论（DFT）计算分子反应活性，最后采用分子对接和200 ns分子动力学模拟验证结合稳定性。

Inhibitory effect of JP extract against α-amylase
实验显示JP提取物呈现浓度依赖性抑制，在0.25 mg/mL时达到平台期。其IC₅₀为85.68±5.22 μg/mL，接近临床标准阿卡波糖（64.28±7.15 μg/mL）。动力学分析揭示JP为混合型抑制剂，而阿卡波糖为竞争型抑制剂，在10 μg/mL浓度下JP的V_max仅为阿卡波糖的一半。

GC-MS analysis
从JP中鉴定出11种挥发性成分（R1-R11），包括单萜类和苯丙素类化合物。DFT计算显示这些化合物具有较高的化学反应活性，ADMET预测表明其具备良好类药性和低毒性。

Molecular docking and dynamics simulations
关键成分R11与α-淀粉酶结合能为-8.0 kcal/mol，与阿卡波糖（-8.2 kcal/mol）相当。200 ns分子动力学模拟证实R11-酶复合物最稳定，MM-PBSA计算结合自由能达-28.75±6.25 kcal/mol。特别值得注意的是，R3和R8通过氢键与催化关键残基Asp197/Glu233结合，这与阿卡波糖作用模式相似。

该研究首次系统证实Jamun果渣作为α-淀粉酶抑制剂的潜力，其活性成分R11的抑制效能与临床药物相当。从可持续发展和循环经济角度，每年数百吨的果汁加工副产品可转化为高附加值功能性食品或药物前体。未来研究需进一步验证这些成分在动物模型中的降糖效果及作用机制，为开发新一代天然来源抗糖尿病制剂奠定基础。论文发表于《Bioorganic Chemistry》，为传统药用植物的现代化开发提供了范式。