揭示啤酒糖酵母FLO基因家族表达模式及其在天然黄嘌呤氧化酶抑制剂开发中的潜在应用

【字体: 时间:2025年07月26日 来源:Food Bioscience 4.8

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  本研究针对高尿酸血症治疗药物副作用大的临床难题,以西藏传统药茶植物结香花为研究对象,通过生物活性导向分离技术首次鉴定出强效黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂tiliroside(IC50=0.99 μM),采用响应面法优化提取工艺,结合分子对接阐明其非竞争性抑制机制,为开发新型抗痛风功能食品提供科学依据。

  

在当代社会,随着生活方式和饮食结构的改变,痛风这种"富贵病"正以惊人的速度席卷全球。最新流行病学数据显示,过去三十年间全球痛风患者数量从2200万激增至5300万,这种由嘌呤代谢异常引发的炎症性关节炎,不仅带来关节剧痛,更与心血管疾病、慢性肾病等多种并发症密切相关。目前临床常用的黄嘌呤氧化酶(XO)抑制剂如别嘌呤醇虽能降低尿酸水平,却伴随着各种不良反应,这促使科学家们将目光转向天然植物来源的XO抑制剂。

河北安国药业的研究团队在《Food Bioscience》发表的研究中,对西藏传统药茶植物结香花(Edgeworthia gardneri)进行了系统研究。通过生物活性导向分离技术,研究人员从结香花乙酸乙酯提取物中分离得到8种化合物,包括1个新型香豆素衍生物和首次从该植物中分离的β-咔啉生物碱。其中糖苷类黄酮化合物tiliroside展现出卓越的XO抑制活性(IC50=0.99±0.07 μM),其效力达到临床药物别嘌呤醇(IC50=1.72±0.03 μM)的1.7倍。

研究采用多学科技术手段:通过单因素实验和响应面法优化提取工艺,确定最佳参数为75%乙醇、料液比1:6、提取时间75分钟;采用基质固相分散和制备液相色谱获得纯度>99%的tiliroside;运用酶动力学分析、荧光淬灭、等温滴定量热法(ITC)和分子对接等技术阐明作用机制。

【XO inhibitory activity-guided separation and structural elucidation】
研究发现结香花乙酸乙酯提取物在200 μg/mL浓度下XO抑制率达75.33±2.17%。通过中低压制备色谱分离得到17个组分,其中组分9和10在50-100 μg/mL浓度范围内抑制率超过80%。最终鉴定出tiliroside为最主要活性成分。

【Conclusions】
研究首次证实tiliroside通过非竞争性可逆方式抑制XO,ITC分析显示其与XO的结合是自发、热力学有利的过程,氢键是主要驱动力。分子对接揭示了tiliroside与XO的特异性结合位点,为开发新型抗高尿酸血症功能食品提供了理论依据。

这项研究的意义不仅在于发现了一种强效天然XO抑制剂,更开创性地将传统藏药资源与现代生物技术相结合。tiliroside作为结香花中的主要活性成分,其抑制活性优于临床常用药物,且来源于可食用植物,安全性更有保障。研究建立的提取纯化工艺为工业化生产奠定了基础,而深入的作用机制研究则为后续结构改造和药物开发指明了方向。这项成果不仅为痛风患者带来了新的希望,也为传统药用植物的现代化开发提供了典范。

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