荔枝果皮多糖LPPs-1的结构表征及其通过双重抑制α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶发挥降糖活性的机制研究

本研究从荔枝(Litchi chinensis)果皮中分离纯化出均一性多糖LPPs-1，通过NMR等技术解析其以→4)-α-D-GalpA-(1→为主链的独特结构，并首次揭示其通过可逆性混合/非竞争性抑制α-淀粉酶(IC50 0.16 mg/mL)和α-葡萄糖苷酶(IC50 0.24 mg/mL)的双重作用机制，为开发植物源性降糖功能食品提供了新型候选物质。

　　

Highlight

荔枝果皮多糖LPPs-1独特的结构特征——特别是其→4)-α-D-半乳糖醛酸(α-D-GalpA)主链和α-L-阿拉伯糖(α-L-Araf)侧链——通过酶动力学和荧光淬灭研究揭示了其对碳水化合物代谢酶（如α-淀粉酶/α-葡萄糖苷酶）的双重抑制机制。这种结构-活性关系表明，LPPs-1能结合这些酶的活性位点或变构区域，有效降低餐后葡萄糖吸收，是一种可持续的植物源性降糖剂。该发现为荔枝加工副产物的高值化利用提供了新途径。

α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制效应

采用改良DNS法测定显示，LPPs-1对α-淀粉酶呈现混合型抑制(IC₅₀ 0.16 mg/mL)，对α-葡萄糖苷酶则表现为非竞争性抑制(IC₅₀ 0.24 mg/mL)。这种"双靶点"抑制作用显著强于常见植物多糖，可能与多糖中D-葡萄糖(D-Glc)含量(>14%)和D-半乳糖醛酸(D-GalA)含量(>18%)的正相关性有关。

营养组成分析

全球每年产生超过300万吨荔枝加工副产物，其中果皮占比15-20%。不同于以往对果肉和种子的研究，本工作首次系统表征了果皮多糖的结构特征，其单糖组成包含L-鼠李糖(L-Rha)、D-木糖(D-Xyl)等9种单糖，摩尔比差异显著。

结论

本研究不仅阐明了LPPs-1以→4)-α-D-GalpA-(1→为主链的三维结构，更建立了多糖中特定单糖含量与降糖活性的量化关系模型(IC₅₀<0.3 mg/mL)，为开发基于农业废弃物的抗糖尿病功能食品提供了理论依据。