钝叶滇紫草提取物的抗氧化潜力及分子对接揭示其对乙酰胆碱酯酶、α-淀粉酶和酪氨酸酶的抑制作用

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Industrial Crops and Products 5.6

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  推荐:研究人员针对氧化应激和酶相关疾病的天然药物开发需求,系统研究了钝叶滇紫草(Onosma obtusifolia)三种甲醇提取物(MAC-ME/UAE-ME/SOE-ME)的化学成分、抗氧化活性及酶抑制能力。通过LC-ESI-MS/MS和分子对接技术,发现SOE-ME富含酚类(36.42 mg GAEs/g)和类黄酮(34.85 mg REs/g),其抗氧化(DPPH IC50 1.29 mg/mL)及抑制AChE(IC50 1.25 mg/mL)、TYRP1(IC50 1.82 mg/mL)活性最优,分子对接显示迷迭香酸与靶酶结合能达-9.48 kcal/mol,为开发多靶点天然药物提供新思路。

  

在天然产物研究领域,氧化应激和酶功能紊乱是导致糖尿病、阿尔茨海默病等慢性疾病的关键因素。传统药用植物因其丰富的次级代谢产物备受关注,其中酚类化合物因其独特的抗氧化和酶调节双重特性成为研究热点。然而,紫草科滇紫草属植物钝叶滇紫草(Onosma obtusifolia)的药用价值长期未被系统探索,其活性成分与分子机制更是研究空白。

为解决这一科学问题,来自中国的研究团队在《Industrial Crops and Products》发表了创新性研究。该工作采用浸渍法(MAC-ME)、超声辅助提取(UAE-ME)和索氏提取(SOE-ME)三种方法制备甲醇提取物,通过光谱法测定总酚和类黄酮含量,LC-ESI-MS/MS定量分析化学成分,并运用DPPH/ABTS等六种方法评价抗氧化活性。针对乙酰胆碱酯酶(AChE)、α-淀粉酶(AAMY)和酪氨酸酶相关蛋白1(TYRP1)的抑制活性进行检测,最后通过AutoDock Vina进行分子对接模拟,重点分析绿原酸和迷迭香酸与靶酶的相互作用。

关键技术包括:1) 三种提取工艺优化;2) LC-ESI-MS/MS定量分析15种酚类物质;3) 六种体外抗氧化活性检测体系;4) 酶抑制动力学实验;5) 基于6OBX/7XN1/5M8T晶体结构的分子对接。植物样本采集自土耳其卡尔斯地区(1473 m),经Mersin University的R?za Binzet教授鉴定。

化学组成分析显示,SOE-ME提取物具有最高总酚(36.42 mg GAEs/g)和类黄酮含量(34.85 mg REs/g),绿原酸在MAC-ME中含量最高(8355 μg/g),而SOE-ME中迷迭香酸达4432 μg/g。超声提取虽效率较低,但其机械 cavitation效应有助于释放特定亲水性抗氧化剂。

抗氧化实验证实SOE-ME综合活性最优,其CUPRAC(EC50 0.77 mg/mL)和FRAP(EC50 0.56 mg/mL)还原能力显著,DPPH/ABTS自由基清除IC50分别为1.29和1.18 mg/mL。相对抗氧化能力指数(RACI 0.78)进一步验证其优势,这与富含的迷迭香酸和木犀草素-7-葡萄糖苷的协同作用相关。

酶抑制研究发现SOE-ME对AChE(IC50 1.25 mg/mL)和TYRP1(IC50 1.82 mg/mL)抑制最强,但对α-淀粉酶抑制无显著差异(IC50~1.34 mg/mL)。分子对接揭示迷迭香酸与AChE(ΔG -9.48 kcal/mol)通过Trp86氢键结合,与TYRP1(ΔG -8.12 kcal/mol)形成His215等关键位点相互作用,其结合能甚至超越对照药物他克林(-9.09 kcal/mol)和曲酚酮(-5.45 kcal/mol)。绿原酸虽表现中等活性,但其与AAMY活性中心Asp197的氢键网络为混合型抑制提供结构基础。

该研究首次系统阐明钝叶滇紫草的药用价值,证实索氏提取可获得最佳生物活性组分。迷迭香酸被鉴定为多靶点抑制的核心物质,其同时调控神经递质代谢、糖消化和黑色素合成的分子机制,为开发抗阿尔茨海默病、糖尿病并发症和皮肤色素异常的新型药物提供了天然模板。研究采用的"提取工艺-活性评价-计算模拟"整合策略,为其他药用植物的开发提供了方法论参考。未来研究需通过体内实验验证生物利用度,并考察不同酚类成分的协同效应,以推动其向临床应用转化。

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