基于HPTLC的食用花卉α-淀粉酶抑制活性筛选新方法及其在糖尿病管理中的应用价值

《Scientific Reports》：HPTLC based screening method for the evaluation of α-amylase inhibitory activity in edible flowers

本研究针对传统DNS法在评估植物提取物α-淀粉酶抑制活性时存在的基质干扰大、无法区分特异性水解产物等问题，开发了一种基于高效薄层色谱（HPTLC）的新型检测方法。研究人员通过优化色谱条件，结合质谱技术成功鉴定了淀粉水解产生的6种寡糖产物，并以麦芽糖、麦芽三糖和麦芽四糖为标志物建立定量分析方法。该方法在12种食用花卉的筛选中显示出高精度和低干扰特性，特别发现石楠花、牡丹和玫瑰具有显著抑制活性。这项研究为天然降糖药物的筛选提供了可靠的技术支持，在功能食品开发和糖尿病辅助治疗领域具有重要应用前景。

　　

在全球糖尿病患病率持续攀升的背景下，控制餐后血糖已成为2型糖尿病（T2D）管理的重要策略。α-淀粉酶作为碳水化合物消化的关键酶，其抑制剂能有效延缓淀粉分解，从而调节血糖水平。然而，传统的3,5-二硝基水杨酸（DNS）检测法只能反映总还原糖变化，无法区分具体水解产物，且在复杂植物基质中易受干扰。这促使科研人员寻求更精准的分析方法。

为解决这一技术瓶颈，格但斯克理工大学的Szymon Litewski、Marika Mróz和Barbara Kusznierewicz团队在《Scientific Reports》发表研究，开发出基于高效薄层色谱（HPTLC）的α-淀粉酶活性检测新方法。该方法不仅能够准确定量淀粉水解产物，还能直观展示抑制剂对酶解过程的影响机制。

研究采用三种关键技术方法：首先通过HPTLC分离结合质谱（MS）鉴定淀粉酶解产物；其次利用DNS法进行方法学对比验证；最后应用验证后的方法筛选12种食用花卉（包括茉莉、牡丹、玫瑰等）的水煎剂和醇提物对猪胰腺α-淀粉酶（PA）的抑制活性。

比较不同来源α-淀粉酶的水解特性

研究比较了猪胰腺（PA）、人唾液（HA）和米曲霉（AA）三种α-淀粉酶的酶解特性。虽然DNS法显示三者还原糖生成量随时间线性增加，但HPTLC分析揭示了显著差异：哺乳动物来源的PA和HA主要生成麦芽糖（dp2）、麦芽三糖（dp3）和麦芽四糖（dp4），而真菌来源的AA则产生更多高分子量寡糖（dp5-dp7）。这种产物分布差异凸显了HPTLC方法在解析酶特异性方面的优势。

淀粉水解主要产物质谱鉴定

通过HPTLC-MS联用技术，研究成功鉴定了6种淀粉酶解产物。基于精确质荷比和特征碎片离子，确认条带a、b、c分别为麦芽糖（R_f=0.32）、麦芽三糖（R_f=0.22）和麦芽四糖（R_f=0.15），并推定了条带d-f为麦芽五糖至麦芽七糖。这一发现为后续定量分析奠定了理论基础。

HPTLC方法学验证

以麦芽糖、麦芽三糖和麦芽四糖为标志物，方法验证显示在50-800 ng/斑点范围内线性良好（R2>0.987），检测限（LOD）为11.23-17.07 ng，定量限（LOQ）为34.04-51.71 ng。准确度试验回收率为90.3%-111.5%，日内精密度RSD%为5.80-10.68，日间精密度RSD%为6.60-8.53，表明方法稳定可靠。

食用花卉筛选结果

在12种食用花卉中，石楠花（Calluna vulgaris）、牡丹（Paeonia officinalis）和玫瑰（Rosa spp.）表现出最强抑制活性。70%乙醇提取物的效果普遍优于水煎剂，其中石楠花醇提物活性最高，相当于7.68±0.37 mg阿卡波糖当量/克干重。HPTLC法与DNS法结果基本一致，但前者显著降低了基质干扰，特别是在低抑制活性样品（如薰衣草、千日红等）中表现更精准。

IC₅₀值测定

进一步测定显示，石楠花、牡丹和玫瑰醇提物的IC₅₀值分别为60-1000 μg/mL、625-3750 μg/mL和625-3750 μg/mL，显著高于阿卡波糖（4.47±0.22 μg/mL）。HPTLC法测定的相对标准偏差（RSD%为3.99-4.75）明显低于DNS法（9.07-26.75），证实了新方法的高精确度。

本研究建立的HPTLC方法突破了传统DNS法的技术局限，实现了对α-淀粉酶抑制活性的精准评估和产物谱解析。方法验证表明其具有灵敏度高、重复性好、抗干扰能力强等优点，特别适用于复杂植物基质的快速筛查。研究发现石楠花等食用花卉具有显著抑制活性，为开发天然降糖药物提供了新资源。该技术平台在功能食品研发、糖尿病辅助治疗和食品工业质量控制等领域展现出广阔应用前景，为天然产物生物活性研究提供了新的技术范式。