山茱萸叶挥发性有机物与嗅觉受体及转运蛋白的互作机制研究:聚焦β-紫罗兰酮的多尺度药理学探索

【字体: 时间:2025年09月20日 来源:Journal of the Science of Food and Agriculture 3.5

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  本研究针对山茱萸叶挥发性有机物(VOCs)的药理潜力展开,通过SPME-GC–MS鉴定22种VOCs,结合ADMET预测、网络药理学与分子对接技术,发现β-紫罗兰酮可特异性结合OR1A1、OR2W1、OR10S1等嗅觉受体及HSA、α-La、β-LG等转运蛋白,并经由光谱学验证其自发结合机制,为功能性食品与芳香疗法提供新依据。

  

通过固相微萃取-气相色谱质谱联用技术(SPME-GC–MS),研究人员从不同生长年限的山茱萸(Cornus officinalis)叶片中鉴定出22种挥发性有机化合物(VOCs),并筛选出7种具有生物活性的小分子进行深入分析。借助吸收、分布、代谢、排泄和毒性(ADMET)预测、网络药理学与分子对接等方法,研究团队共预测出243个作用靶点,其中β-紫罗兰酮(β-ionone)作为关键分子,可与多种嗅觉受体——包括嗅觉受体1A1(OR1A1)、嗅觉受体2W1(OR2W1)和嗅觉受体10S1(OR10S1)——以及人血清白蛋白(HSA)、α-乳白蛋白(α-La)和β-乳球蛋白(β-LG)等转运蛋白发生相互作用。

功能富集分析表明,β-紫罗兰酮相关靶点显著参与嗅觉转导、细胞色素P450(cytochrome P450)代谢、以及神经活性配体-受体相互作用等通路。分子对接结果显示,β-紫罗兰酮与上述多种蛋白均表现出较高的结合亲和力,这一结果进一步经荧光光谱和紫外-可见(UV-visible)光谱验证。热力学分析证实其结合过程为自发进行,主要驱动力为疏水作用与静电作用。

该研究首次系统阐释了山茱萸叶VOCs与人体嗅觉及转运蛋白的互作机制,为开发具有高生物利用度和感官调节潜力的天然生物活性化合物提供了理论与实验基础,在功能性食品和芳香疗法领域具重要应用价值。

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