花生油的抗糖尿病潜力：基于体外与计算机模拟研究鉴定其抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的植物化学成分

本综述系统探讨了源自阿尔及利亚El Oued地区的花生油在抗糖尿病方面的潜力。研究通过体外酶抑制实验和计算机分子对接模拟，揭示花生油对α-淀粉酶（α-amylase）和α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）的显著抑制活性，其IC50值优于标准药物阿卡波糖（acarbose）。GC–MS分析鉴定出20种主要脂肪酸成分，包括饱和脂肪酸（SFA）、单不饱和脂肪酸（MUFA）和多不饱和脂肪酸（PUFA），其中油酸（oleic acid）和硬脂酸（stearic acid）等成分显示出与关键酶活性位点的高亲和力结合。研究为花生油作为天然抗高血糖剂的开发提供了理论和实验依据，对糖尿病膳食干预策略具有重要参考价值。

　　

1 引言

糖尿病作为一种以慢性高血糖为特征的代谢性疾病，已成为全球重大公共卫生问题。据估计，到2021年全球20–79岁成人糖尿病患者已达5.37亿，且预计到2045年将增至7.83亿。糖尿病主要分为1型和2型，其中2型糖尿病占主导地位，表现为胰岛素抵抗和相对胰岛素分泌不足。长期血糖控制不佳会导致心血管疾病、肾病、视网膜病变和神经病变等严重并发症。当前糖尿病管理策略包括生活方式干预、口服降糖药和胰岛素治疗，但许多患者仍难以实现理想的血糖控制，因此开发副作用更小的替代或辅助疗法具有重要意义。

药用植物在糖尿病管理方面具有悠久历史，其丰富的生物活性成分能调节葡萄糖代谢和增强胰岛素敏感性。传统医学体系如阿育吠陀和中医早已使用肉桂、苦瓜和胡芦巴等植物。近年来，花生（Arachis hypogaea L.）及其衍生物的抗糖尿病潜力日益受到关注。花生油不仅风味温和，且富含具有药用价值的植物化学物质。酶解花生蛋白已显示能抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶这两种碳水化合物消化的关键酶。此外，花生提取物能显著降低糖尿病动物模型的空腹血糖和糖化血红蛋白（HbA1c）水平，这可能与其单不饱和脂肪酸和抗氧化特性有关。花生壳多酚提取物（PSPE）在高脂饮食/链脲佐菌素诱导的糖尿病模型中表现出与二甲双胍相当的降糖效果，且毒性较低。

通过抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶来延缓葡萄糖吸收，从而控制餐后血糖水平，已成为植物抗糖尿病作用的重要机制。计算机模拟分子对接研究通过模拟植物化合物（特别是黄酮类和多酚类）与消化酶的相互作用，为揭示其抑制活性提供了关键见解。这些计算研究结果常被体外实验进一步验证，例如匙羹藤提取物对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的半数抑制浓度（IC₅₀）分别达到45 μg/mL和38 μg/mL。

本研究首次探讨了源自阿尔及利亚El Oued地区的花生油的抗糖尿病潜力，重点关注其对碳水化合物消化关键酶——α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制效应。采用体外与计算机模拟相结合的方法，评估了该油的生化活性和分子相互作用机制。通过索氏提取法以正己烷为溶剂提取油脂，并采用气相色谱-质谱联用技术（GC/MS）鉴定了占总量99.9%的20种主要脂肪酸成分。α-淀粉酶抑制实验通过测定不同浓度油样对麦芽糖生成的抑制来评估其抑制淀粉消化的能力；α-葡萄糖苷酶实验则使用4-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（pNPG）底物，通过测量对硝基酚释放量来评估对二糖分解的抑制效果。分子对接模拟使用MOE软件，以α-淀粉酶（PDB: 2QV4）和α-葡萄糖苷酶（PDB: 5NN8）为靶点，预测结合亲和力并分析氢键和疏水相互作用，为观察到的酶抑制现象提供机制解释。

2 材料与方法

2.1 化学品与试剂

实验所用化学品与试剂包括：源自酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）的α-葡萄糖苷酶（≥10 units/mg protein，Sigma-Aldrich）、4-硝基苯基-α-D-吡喃葡萄糖苷（pNPG，≥99%，Sigma-Aldrich）、源自米曲霉（Aspergillus oryzae）的α-淀粉酶（≥5 units/mg solid，Sigma-Aldrich）、阿卡波糖（acarbose，95%，VWR）、马铃薯淀粉（Thermo Fisher）、磷酸氢二钠（Na?HPO?，ACS reagent，≥99.0%，Sigma-Aldrich）、磷酸二氢钠（NaH?PO?，ReagentPlus?，≥99.0%，Sigma-Aldrich）、氯化钠（NaCl，≥98%，TECHNICAL）、碘（ACS reagent，≥99.8%，solid，Sigma-Aldrich）、碘化钾（ACS reagent，≥99.0%，Sigma-Aldrich）、甲醇（≥99.8%，HPLC grade，Sigma-Aldrich）和正己烷（≥97.0%，HPLC grade，Sigma-Aldrich）。

2.2 植物材料收集与油脂提取

花生种子采自阿尔及利亚El Oued地区，该地区因适宜的生长条件而以生产高品质花生闻名。花生（Arachis hypogaea L.）的标准植物标本代码为“ARHHY”，由欧洲和地中海植物保护组织（EPPO）指定。样品保存于纸袋中，置于4°C环境下以抑制真菌生长和代谢活性，直至处理。采用索氏提取装置（FOSS Soxtec? 8000）从花生种子中提取油脂。将1克干燥种子研磨成粗粉后，以正己烷（≥98% purity，Sigma-Aldrich）为溶剂进行提取，持续6小时以确保油脂完全回收。每1克花生仁使用25 mL正己烷。正己烷因其对脂质基质（如花生）的高提取效率、重现性和对非极性化合物的选择性提取而被选为提取溶剂。先前研究表明，正己烷能确保花生的最大油产量和高效回收，且其窄沸点范围和高溶解能力使其成为食用油籽提取和脂质分析的首选溶剂。提取所得油脂保存供进一步分析，油含量通过测量提取前后提取筒的重量差确定。

2.3 花生油的气相色谱-质谱（GC–MS）分析

采用气相色谱-质谱联用技术（GC–MS）分析提取的花生油化学成分。GC–MS因其对非极性化合物（如脂肪酸和生物活性脂质）的分析能力优于高效液相色谱（HPLC），故被选用。花生油是挥发性