泰国传统五花方剂（FFR）的抗糖尿病潜力：α-淀粉酶与α-葡萄糖苷酶双重抑制、协同效应及作用机制研究

《Scientifica》：Antidiabetic Potential of Five Flower Remedy: A Thai Traditional Remedy With α-Amylase and α-Glucosidase Inhibition, Synergistic Interactions, and Mechanistic Insights

本刊推荐：本研究深入探讨了泰国传统草药五花方剂（FFR）通过抑制α-淀粉酶（α-amylase）和α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase）展现出的抗糖尿病潜力。研究发现其乙醇提取物（FFRE）的抑制活性优于标准药物阿卡波糖（acarbose），且与阿卡波糖联用呈现显著协同效应（CI<1），揭示了其在糖尿病管理中的临床应用前景。

　　

1. 引言

糖尿病（Diabetes Mellitus, DM）作为一种以高血糖为特征的慢性代谢性疾病，已成为全球重大健康问题。Ⅱ型糖尿病与胰岛素抵抗和葡萄糖代谢紊乱密切相关。当前药物治疗主要聚焦于通过抑制碳水化合物消化酶（如α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶）来控制血糖水平。然而，传统药物的副作用和长期疗效问题促使人们寻找替代疗法。

泰国传统草药五花方剂（Five Flower Remedy, FFR）由五种植物组成：Jasminum sambac Ait.（JS）、Mimusops elengi L.（ME）、Mesua ferrea L.（MF）、Mammea siamensis Kosterm.（MS）和Nelumbo nucifera Gaertn.（NC）。尽管这些植物各自具有生物活性成分，但FFR的整体抗糖尿病潜力尚未被充分探索。本研究旨在评估FFR对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制能力，并探究其与阿卡波糖的协同效应及作用机制。

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2. 材料与方法

2.1. 材料

所有溶剂由泰国石油有限公司提供。α-淀粉酶（来源于酿酒酵母）、α-葡萄糖苷酶、底物2-氯-4-硝基苯基-α-D-麦芽三糖苷（CNPG3）、对硝基苯基-α-D-葡萄糖吡喃苷（pNPG）、阿卡波糖、牛血清白蛋白、叠氮化钠、碳酸钠和二甲基亚砜（DMSO）购自Sigma-Aldrich（德国）。磷酸盐缓冲液（PBS）由Gibco?提供。

2.2. 植物材料与管理

植物样品购自Songkhla省的Sai Buri草药店，每种植物取样300克，经泰国传统药剂师鉴定后保存于Walailak大学应用泰国传统医学系标本馆。

2.3. 提取物制备

采用两种提取方法：乙醇提取（95%乙醇浸渍7天）和水提取（80°C加热提取）。提取物经浓缩、冻干或离心后储存于4°C。

2.4. α-淀粉酶抑制试验

通过测定酶解CNPG3生成2-氯-4-硝基苯酚（CNP）在405 nm的吸光度，计算抑制率。公式为：

抑制率（%）= [（A^Control₄₀₅ - A^Treatment₄₀₅）/ A^Control₄₀₅] × 100

2.5. α-葡萄糖苷酶抑制试验

类似地，使用pNPG作为底物，监测对硝基苯酚（pNP）的生成，计算抑制率和IC₅₀值。

2.6.–2.7. 协同效应分析

采用CompuSyn软件和Chou–Talalay方法计算组合指数（CI），CI<1表示协同，CI=1表示相加，CI>1表示拮抗。

2.8.–2.9. 酶动力学研究

通过Lineweaver–Burk和Dixon作图法确定抑制类型（竞争性、非竞争性、混合性）及抑制常数（K_i）。

2.10. 统计分析

数据以均值±标准差表示，采用单因素方差分析（ANOVA），p < 0.05视为显著。

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3. 结果

3.1. 提取率

水提取物得率普遍高于乙醇提取物，其中MS水提物得率最高（24.36%），FFR乙醇提取物得率最高（17.78%）。

3.2. α-淀粉酶抑制活性

FFR乙醇提取物（FFRE）抑制活性最强（近100%），显著高于阿卡波糖（85.38%）。MF乙醇提取物抑制率高达92.51%，而水提物活性较低。

3.3. α-淀粉酶抑制IC₅₀值

FFRE的IC₅₀为145.05 μg/mL，低于阿卡波糖（338.04 μg/mL），表明其抑制效力更强。

3.4. α-葡萄糖苷酶抑制活性

水提物普遍表现更优，FFRA抑制率最高（94.40%），显著高于阿卡波糖（87.90%）。

3.5. α-葡萄糖苷酶抑制IC₅₀值

FFRE的IC₅₀为104.99 μg/mL，低于阿卡波糖（166.66 μg/mL）。

3.6.–3.7. 协同效应（CI分析）

FFR与阿卡波糖联用在低浓度下对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均显示协同效应（CI<1），但部分组合在高浓度下呈拮抗（CI>1）。

3.8.–3.9. 酶动力学机制

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  α-淀粉酶抑制：FFRA为非竞争性抑制剂（K_i=1.347 mM），FFRE为竞争性抑制剂（K_i=0.274 mM），阿卡波糖为竞争性（K_i=0.683 mM）。

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  α-葡萄糖苷酶抑制：FFRA为混合型抑制剂（K_i=0.891 mM），FFRE为非竞争性（K_i=0.645 mM），阿卡波糖为竞争性（K_i=0.102 mM）。

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4. 讨论

本研究首次系统评估了FFR的抗糖尿病潜力，证实其通过双重抑制α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶发挥降糖作用。乙醇提取物（FFRE）效力显著，且与阿卡波糖联用呈现协同效应，提示其可作为辅助疗法降低药物剂量和副作用。

酶动力学揭示FFR成分通过不同机制（竞争性、非竞争性、混合性）抑制酶活性，反映了其多组分、多靶点的特性。然而，需通过HPLC-MS/MS等技术鉴定具体活性成分，并通过分子对接和体内实验验证机制。

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5. 结论

FFR（尤其是其乙醇提取物）具有显著的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制活性，且与阿卡波糖联用具有协同效应。其多机制抑制作用为开发新型糖尿病治疗策略提供了科学依据。未来研究应聚焦于活性成分鉴定、体内药效验证及临床试验。

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术语表

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  DM：糖尿病

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  FFR：五花方剂

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  FFRE/FFRA：FFR乙醇/水提取物

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  JS/ME/MF/MS/NC：五种植物缩写

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  DMSO：二甲基亚砜

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  CNP/pNP：酶解产物

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  IC₅₀：半抑制浓度

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  K_i：抑制常数

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  CI：组合指数

利益冲突与资助

作者声明无利益冲突。本研究受Walailak大学新研究者发展计划资助（编号：WU68217）。