《Bioorganic Chemistry》：Insights into the dual inhibitory effects of phenylethanoid glycosides from
Osmanthus fragrans flower on glycolipid metabolizing enzymes
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抑制α-淀粉酶和胰腺脂肪酶活性及作用机制研究：通过分子对接和光谱分析发现Osmanthus fragrans花提取物中的acteoside和salidroside通过氢键和疏水作用抑制酶活性，其中acteoside为静态淬灭，salidroside为动态淬灭，结构变化显示α/β螺旋增加，β转角和随机卷曲减少。
李文兰|邱国平|康满军|张灿|权伟|周辉|范显康|罗杰|卢白义|李梅泉
湖南农业大学食品科学与技术学院，教育部茶学重点实验室，植物功能成分工程技术国家研究中心，长沙410128，中国
摘要
肥胖一直与糖脂代谢紊乱密切相关。α-淀粉酶和胰脂肪酶的调节在维持葡萄糖和脂质稳态中起着关键作用。在本研究中，我们发现Osmanthus fragrans花中富含的菲苯乙醇苷提取物（OFE）通过混合类型抑制有效降低了α-淀粉酶的活性，并通过竞争性抑制降低了胰脂肪酶的活性。分子对接分析表明，acteoside和salidroside主要通过氢键和疏水作用与这些酶的氨基酸残基结合。进一步使用UV–vis和荧光光谱学的研究表明，acteoside通过静态淬灭与α-淀粉酶相互作用，而salidroside通过动态淬灭与胰脂肪酶相互作用。有趣的是，虽然acteoside使两种酶的荧光减弱，但salidroside却增强了它们的荧光。圆二色光谱分析显示了不同的结构效应：acteoside增加了α-螺旋和β-折叠的含量，同时减少了β-转角和无规卷曲结构；而salidroside则增加了α-螺旋和β-折叠的含量，但减少了β-转角和无规卷曲的形成。我们的研究结果表明，acteoside和salidroside是有效的α-淀粉酶和胰脂肪酶天然抑制剂，这支持了Osmanthus fragrans花作为糖脂代谢紊乱饮食干预措施的潜力。
引言
根据世界卫生组织的报告，自1975年以来，全球肥胖人数几乎增加了两倍[1]。由肥胖引起的糖尿病、高脂血症和高血压严重影响了人们的生活，使肥胖成为了一个全球性的公共卫生问题[2]。目前，减少或控制肥胖的主要措施是减少高脂肪[1]、糖和盐的摄入，并增加体力活动[3]。据报道，抑制消化系统中的α-淀粉酶和胰脂肪酶有助于预防肥胖[4]。α-淀粉酶和胰脂肪酶是消化系统中的两种重要酶，在碳水化合物（糖）和脂肪的消化和吸收中起着关键作用[5]。抑制这两种酶的活性可以有效减少饮食中的葡萄糖和脂肪进入血液，从而成为缓解肥胖及相关慢性疾病的有效方法[6]。然而，目前使用的抑制剂会对胃肠道产生副作用[7,8]。因此，探索α-淀粉酶和胰脂肪酶的天然抑制剂非常有必要。
越来越多的证据强调了植物来源的生物活性化合物在各个领域的巨大价值。它们在医学上的重要性在于其作为多种疾病治疗剂的潜力[9,10]。同时，它们在食品工业中作为天然添加剂和功能性成分的应用也得到了广泛研究[11,12]，而在农业中用于可持续作物保护的作用也持续受到关注[13]。基于这一观点，以及Osmanthus fragrans花的传统用途和丰富的植物化学成分，它成为一个有前景的研究对象。
Osmanthus fragrans花在中国作为一种药用和可食用植物有着悠久的历史。在Osmanthus fragrans花中发现了菲苯乙醇苷类化合物，主要包括acteoside、salidroside和echinacoside[14]，这些化合物具有降血糖和抗肥胖的作用[15]。先前的研究发现，口服Osmanthus fragrans花和富含菲苯乙醇苷的提取物可以增加肝脏糖原含量[16]，菲苯乙醇苷可以抑制餐后高血糖。进一步的研究发现，acteoside和salidroside通过抑制餐后血糖水平的升高[15]、改善葡萄糖耐受性和降低糖尿病大鼠的血清胰岛素水平[17,18]，对Osmanthus fragrans花的这些健康促进作用有所贡献。Salidroside还可能通过Sirt1/PGC-1α轴改善肥胖小鼠的糖尿病肾病[19]。尽管已经证实Osmanthus fragrans花和acteoside对α-淀粉酶具有抑制作用[20,21]，但其作用机制尚未完全阐明。
为了探究Osmanthus fragrans花对葡萄糖-脂质代谢的影响，研究了Osmanthus fragrans花富含菲苯乙醇苷的提取物以及纯化的acteoside和salidroside对α-淀粉酶和胰脂肪酶的抑制效果和抑制类型。通过分子对接结合多光谱分析揭示了菲苯乙醇苷（acteoside、salidroside）与消化酶（α-淀粉酶、胰脂肪酶）之间的相互作用机制。
化学试剂
Acarbose（≥95%）、acteoside（≥98%）和salidroside（≥98%）购自Yuanye Bio-Technology Co., Ltd.（上海，中国）。Orlistat购自Macklin Biochemical Co., Ltd.（上海，中国）。α-淀粉酶（Bacillus amyloliquefaciens，25 U/mg）和胰脂肪酶（猪胰腺，35 U/mg）购自Aladdin Biochemical Technology Co., Ltd.（上海，中国）。其他试剂均为分析纯度，购自Sinopharm Chemical Reagent Co. Ltd.（上海，中国）。
Osmanthus fragrans花富含菲苯乙醇苷的提取物、acteoside和salidroside对α-淀粉酶和胰脂肪酶的抑制作用
对于α-淀粉酶和胰脂肪酶，Osmanthus fragrans花富含菲苯乙醇苷的提取物（含7.66% acteoside和0.75% salidroside）的IC??值分别为9.36 mg/mL和382 μg/mL；acteoside的IC??值分别为0.45 mg/mL（720 μM）和29 μg/mL（46 μM）；salidroside的IC??值分别为0.16 mg/mL（533 μM）和42.82 μg/mL（142.6 μM）；而acarbose的IC??值为0.23 mg/mL（356 μM），orlistat的IC??值为135 μg/mL（272 μM）（图1）。Acarbose和orlistat已
结论
本研究结果表明：（1）Osmanthus fragrans花富含菲苯乙醇苷的提取物及其主要活性成分acteoside和salidroside对α-淀粉酶和胰脂肪酶表现出显著的抑制作用。（2）分子相互作用分析显示，acteoside和salidroside通过多种作用力（包括氢键和疏水作用）自发地与这些消化酶结合。（3）光谱学
作者贡献声明
李文兰：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿撰写，概念构思。邱国平：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿撰写，概念构思。康满军：撰写 – 原稿撰写，数据管理。张灿：撰写 – 原稿撰写，数据管理。权伟：验证，软件操作，数据管理。周辉：验证，软件操作，数据管理。范显康：验证，软件操作，数据管理。罗杰：监督，项目管理，资金支持资助
本研究得到了国家自然科学基金（32222077）、中国农业部和农村事务部农产品质量评价与健康效益重点实验室开放资助（ZJU-APQHLAB-2402）、湖南省自然科学基金（2024JJ5187）和湖南省教育厅科学研究基金（23A0187）的支持。
利益冲突声明
作者声明他们没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
