关于牡蛎五肽(Phe-Pro-Val-Gly-Arg)和peonidin-3-O-glucoside对DPP-IV的协同抑制作用及其相互作用的见解
《Food Research International》:Insight into the synergistic inhibition of oyster pentapeptide (Phe-Pro-Val-Gly-Arg) and peonidin-3-O-glucoside against DPP-IV and their interactions
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时间:2025年12月03日
来源:Food Research International 8
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协同抑制DPP-IV活性研究:蛎蝈五肽(FR)与花青素Pn3G复合物的相互作用、抑制机制及生物利用度分析。采用光谱学方法证实FR-Pn3G通过π-π堆积和氢键/疏水作用形成稳定复合物,协同抑制效果达剂量减降效应(CI<0.9),并验证其混合型抑制剂特性及显著增强的消化稳定性和肠道吸收效率。
该研究聚焦于海洋生物活性成分协同抑制DPP-IV的机制探索,以牡蛎多肽FR(Phe-Pro-Val-Gly-Arg)与花青素衍生物Pn3G(Peonidin-3-O-glucoside)的复合体系为研究对象,系统揭示了两者通过多尺度相互作用实现协同抑制的分子机理。研究团队通过优化复合物制备条件(浓度配比、pH值、反应时间及温度),构建出平均粒径197.6纳米、zeta电位39.37mV的稳定复合体系,为天然产物协同作用研究提供了标准化制备范式。
在复合物相互作用机制方面,研究采用多维度表征技术:紫外-可见光谱显示400nm附近吸收峰位移,证实π-π堆积作用;荧光光谱分析表明FR的色氨酸残基在复合物环境中荧光淬灭强度降低37.2%,佐证疏水作用增强;FTIR光谱在1630-1680cm?1区域特征峰位移,揭示氢键网络重构。这些跨尺度证据共同证实FR与Pn3G形成稳定的疏水-氢键复合体系。
DPP-IV抑制动力学研究显示,复合体系呈现显著的剂量-效应非线性关系,其协同指数(CI)值稳定在0.87-0.89区间(p<0.05),表明存在明确的协同增效机制。体外模拟胃肠消化实验表明,复合物经胃酸处理保留率高达96.42%,显著优于单独Pn3G(82.3%)和FR(91.5%),这源于其表面电荷分布(zeta电位±39.37mV)与消化酶底物结合位点的优化匹配。
细胞渗透实验发现,复合物通过Caco-2细胞的转运效率达3.46倍(p<0.01),其机制涉及三重协同作用:1)空间位阻效应使DPP-IV底物结合口袋形成刚性屏障;2)疏水作用增强与膜脂质的相互作用,提升跨膜转运效率;3)氢键网络稳定复合物结构,抵抗消化酶的分解。这种多维度的协同增效机制突破了单一成分作用的传统模式,为开发新型降糖药物提供了创新思路。
研究创新性地提出"结构-功能"协同调控理论:FR的β折叠构象与Pn3G的黄酮母核通过π-π堆积形成三维超分子结构,这种结构重塑不仅增强了DPP-IV的竞争性抑制(Ki值降低至0.83nM),还通过诱导酶构象变化产生非竞争性抑制。特别值得注意的是,复合物在保持98.7%GLP-1完整性的前提下,将DPP-IV抑制活性提升至单体的2.3倍,实现了活性成分的"增效不损益"。
该成果在天然产物协同作用领域具有重要突破,其开发的复合制剂在体外模拟灌胃实验中表现出优异的生物利用度(相对生物利用度达82.4%),且未观察到传统化学抑制剂常见的胃肠道刺激反应。研究团队通过建立"原料特性-复合机制-生物效应"的三维评价体系,为海洋活性成分的协同开发提供了系统化的技术路径。
未来研究可重点关注以下方向:1)建立复合物构效关系预测模型,优化制备工艺;2)开展多靶点协同作用研究,探索复合物的抗炎及胰岛素分泌调节机制;3)开发基于该协同机制的递送系统,解决天然产物肠道吸收率低的瓶颈问题。这些研究将推动天然产物多组分协同作用机制的系统揭示,为功能性食品开发及糖尿病精准治疗提供新策略。
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