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为探究山竹果皮提取物抗阿尔茨海默病（AD）和糖尿病（DM）的潜力，研究人员运用快速去复制和比较代谢组学方法，鉴定出 8 种 AChE 和 α- 葡萄糖苷酶潜在抑制剂。其中 α- 山酮素含量最高，分子对接揭示其作用机制，为开发相关药物提供依据。
随着全球老龄化加剧，阿尔茨海默病（AD）和糖尿病（DM）已成为严重威胁人类健康的两大慢性疾病。AD 患者脑内乙酰胆碱（ACh）水平下降，乙酰胆碱酯酶（AChE）会加速 ACh 分解，因此抑制 AChE 成为 AD 治疗的重要策略；而 α- 葡萄糖苷酶在碳水化合物代谢中催化淀粉和双糖分解为葡萄糖，其过度活跃与糖尿病患者血糖调控失衡密切相关，开发高效安全的 α- 葡萄糖苷酶抑制剂是糖尿病治疗的关键方向之一。目前，合成药物的副作用问题日益凸显，从天然植物中寻找安全有效的酶抑制剂成为研究热点。山竹（Garcinia mangostana L.）作为 “水果皇后”，其果皮含有丰富的多酚和氧杂蒽酮类化合物，虽已有抗氧化、抗炎等活性报道，但针对 AChE 和 α- 葡萄糖苷酶抑制成分的研究却鲜有报道，且缺乏高效的成分筛选方法。
为填补这一研究空白，台北医学大学的研究人员开展了山竹果皮中 AChE 和 α- 葡萄糖苷酶抑制剂的筛选与作用机制研究，相关成果发表在《Botanical Studies》。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：通过蛋白扣除法（protein-subtraction）处理山竹果皮乙醇提取物，结合超高效液相色谱 - 电喷雾电离 - 串联质谱（UPLC-ESI-MS/MS）代谢组学分析，比较酶处理与未处理提取物的代谢谱差异，筛选潜在抑制剂；利用分子对接（molecular docking）技术预测化合物与酶的结合模式和相互作用能；采用酶活性抑制实验测定提取物的半抑制浓度（IC50），并通过定量分析确定主要成分含量。
山竹果皮提取物的酶抑制活性评估
体外酶活性抑制实验表明，山竹果皮粗提物对 α- 葡萄糖苷酶和 AChE 均表现出显著抑制作用，IC50值分别为 31.02 μg/mL 和 70.56 μg/mL。其中，高浓度（125 μg/mL）提取物对 α- 葡萄糖苷酶的抑制率接近阳性对照槲皮素（quercetin），达 88%，证实其含有的活性成分可有效抑制这两种酶的活性，提示山竹果皮在抗 AD 和糖尿病领域具有潜在应用价值。
潜在抑制剂的鉴定与结构分析
通过 UPLC-ESI-MS/MS 代谢组学对比分析，研究人员从山竹果皮中鉴定出 8 种与 AChE 和 α- 葡萄糖苷酶相互作用的潜在抑制剂，包括 8 - 去氧山酮素（8-desoxygartanin）、山酮素（gartanin）、3 - 异山酮素（3-isomangostin）、β- 山酮素（β-mangostin）、9 - 羟基卡拉巴氧杂蒽酮（9-hydroxycalabaxanthone）、γ- 山酮素（γ-mangostin）、α- 山酮素（α-mangostin）和山酮素 E（garcinone E）。这些化合物均属于氧杂蒽酮类（xanthones），是山竹果皮的主要活性成分。定量分析显示，α- 山酮素含量最高，占提取物的 39.589%，其次为 γ- 山酮素（4.993%），提示它们可能是发挥酶抑制作用的主要物质。
分子对接揭示抑制剂作用机制
分子对接结果显示，8 种抑制剂与 AChE 和 α- 葡萄糖苷酶的结合模式具有特异性。在 AChE 中，抑制剂主要靶向其外周阴离子位点（PAS），通过形成氢键（hydrogen bond）和 π-π 堆积（pi-pi stacking）作用与酶结合。例如，α- 山酮素与 Asp74、Tyr72 形成氢键，并与 Trp286、Tyr124 等芳香氨基酸发生 π-π 堆积和疏水相互作用，从而改变酶的活性位点构象，抑制其催化功能。在 α- 葡萄糖苷酶中，抑制剂则结合于酶的活性位点，通过氢键和疏水作用稳定酶 - 底物复合物。α- 山酮素与 Leu313、Pro312 等关键氨基酸形成氢键，并与 Tyr158 发生 π-π 堆积，其结合能最低（-29.54 kcal/mol），表明亲和力最强。这些结果从分子层面阐明了山竹果皮活性成分的作用机制。
研究结论表明，山竹果皮是 AChE 和 α- 葡萄糖苷酶抑制剂的潜在天然来源，鉴定出的 8 种氧杂蒽酮类化合物具有开发为抗 AD 和糖尿病药物或功能性食品的潜力。该研究建立的 “蛋白扣除 - 代谢组学 - 分子对接” 整合方法，为快速筛选和鉴定天然产物中的酶抑制剂提供了高效的技术策略，可推广应用于其他药用植物的活性成分挖掘。此外，山竹果皮作为水果加工副产物，其高价值利用不仅能减少资源浪费，还为天然药物开发提供了新方向，对推动植物源功能食品和创新药物研究具有重要意义。
