桑叶多靶点提取物创新制备技术及其抑制α-葡萄糖苷酶机制研究:体外消化动力学与光谱分析新见解

【字体: 时间:2025年07月21日 来源:Journal of Future Foods CS5.8

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  本研究针对糖尿病管理中天然产物开发需求,通过AB-8大孔树脂与001×7阳离子树脂联用技术,创新性制备出富含黄酮与1-脱氧野尻霉素(DNJ)的桑叶多靶点提取物(AMLE)。研究发现AMLE通过可逆抗竞争机制抑制α-葡萄糖苷酶活性,紫外光谱蓝移与静态荧光淬灭证实其改变酶构象。该研究为高活性降糖桑叶提取物开发提供新方法,发表于《Journal of Future Foods》。

  

随着全球糖尿病患病率持续攀升,传统降糖药物如二甲双胍和磺脲类引发的胃肠道不适、低血糖等副作用日益凸显。在此背景下,"药食同源"的桑叶因其丰富的黄酮类和1-脱氧野尻霉素(DNJ)成分,成为开发天然降糖制剂的研究热点。然而现有商业化桑叶提取物(CMLE)多侧重单一成分DNJ的富集,未能充分发挥桑叶多组分协同降糖潜力。

广东省农业科学院的研究人员创新性地将AB-8大孔树脂与001×7阳离子树脂联用,建立桑叶多靶点提取物(AMLE)的定向纯化技术。通过体外模拟消化实验结合光谱分析,系统阐明AMLE抑制α-葡萄糖苷酶的分子机制。该研究成果发表于《Journal of Future Foods》,为开发高效低毒的天然降糖制剂提供新思路。

研究采用树脂动态吸附-解吸实验优化纯化工艺,结合紫外-可见吸收光谱和荧光淬灭技术分析酶构象变化。通过生物膜干涉技术(BLI)实时监测分子互作,并建立Lineweaver-Burk动力学模型解析抑制类型。体外消化实验采用模拟胃肠液(SGF/SIF)体系评估淀粉水解抑制效果。

3.1 树脂筛选与工艺优化
比较9种大孔树脂发现,AB-8在pH6条件下对黄酮和DNJ的回收率分别达52.62%和22.74%。动态实验确定最佳参数:上样速度1.5BV/h,80%乙醇洗脱,最终获得黄酮含量达1.2%的AMLE,是CMLE的13.3倍。

3.4 体外降糖活性验证
AMLE处理组淀粉水解曲线下面积(AUC)显著低于对照组,证实其能有效延缓淀粉消化。机制研究表明,AMLE通过抗竞争性抑制降低α-葡萄糖苷酶与底物pNPG的亲和力(Km从1.09降至0.57),IC50为35.71μg/mL,优于CMLE(39.54μg/mL)。

3.8 分子互作机制解析
紫外光谱显示AMLE引起酶最大吸收峰蓝移(265→245nm),表明芳香族氨基酸微环境改变。荧光淬灭实验测得结合常数Ka达6.77×107L/mol(304K),证实存在2个结合位点的静态淬灭过程。

该研究突破传统单一成分提取局限,首次实现桑叶降糖多组分协同富集。AMLE通过双重作用机制——既抑制碳水化合物分解为单糖,又调节PI-3K/Akt和TLR4/MyD88/NF-κB信号通路,为开发新一代多功能降糖功能食品提供理论依据。特别值得注意的是,研究者发现的抗竞争性抑制模式,为天然产物中"多靶点协同调控"理论提供了典型范例。这项技术不仅显著提升桑叶资源利用率,其建立的树脂联用策略还可推广至其他药用植物的活性成分定向提取。

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