三种柑橘黄酮与消化相关酶的相互作用机理研究
发布时间：2021-12-31 21:31
近年来,II型糖尿病和肥胖的发病率正呈现逐年上升的趋势,严重威胁着人类的健康。以α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和胰脂肪酶作为主要的作用靶点,探索毒性低且副作用小的天然黄酮类化合物成为研究II型糖尿病和肥胖防治领域的热点之一。柑橘黄酮是一种主要存在于柑橘皮渣中的活性物质,具有抗氧化、防癌、抗病毒等作用。探究柑橘黄酮与消化相关酶的相互作用机理对防治II型糖尿病和肥胖以及有效利用柑橘副产物资源具有重要意义。本文采用荧光光谱技术研究圣草次苷、圣草酚和甜橙黄酮与α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和胰脂肪酶相互作用的猝灭类型;计算三种柑橘黄酮与三种酶的结合常数、结合位点数、热力学参数;探究柑橘黄酮-酶复合物的主要作用力类型;通过同步荧光光谱、三维荧光光谱、圆二色光谱和傅里叶变换红外光谱研究圣草次苷、圣草酚和甜橙黄酮分别与α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和胰脂肪酶相互作用后,对酶蛋白氨基酸残基微环境和二级结构的影响;通过分子对接实验探究圣草次苷、圣草酚和甜橙黄酮分别与α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶和胰脂肪酶相互作用特征。本文的主要实验结果如下:1.圣草次苷、圣草酚和甜橙黄酮分别能与α-葡萄糖苷酶自发的结合,并静态猝灭α-...
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1圣草次苷的化学结构式
第一章绪论3胞色素C释放，对紫外线诱导的角质细胞起到保护作用。根据Johnson[49]等研究表明圣草酚还具有抵抗人上皮（ARPE-19）细胞氧化应激的作用。Zhang[50]等人的研究表明，圣草酚是一种对II型糖尿病有治疗潜力的天然黄酮类化合物。图1–2圣草酚的化学结构式1.2.3甜橙黄酮多甲氧基黄酮因具有比一般黄酮类化合物更好的生物活性特点（如极性较小，易于通过细胞膜等）而受到众多研究者的关注[51-53]。多甲氧基黄酮是芸香科柑橘属所特有的、高度甲氧化的黄酮类化合物的总称[54]。甜橙黄酮不仅存在于中药材中(如陈皮和枳实等)，也存在于柑橘的果实和果皮中，它属于多甲氧基黄酮[55,56]。图1-3为甜橙黄酮的化学结构式。Androutsopoulos[57]等研究表明，甜橙黄酮对人MDA-MB-468乳腺癌细胞的增殖有抑制作用，其机理是当甜橙黄酮与细胞色素P450CYP1酶发生相互作用后可通过产生的代谢产物抑制癌细胞的增殖。甜橙黄酮还可通过诱导MCF-7乳腺癌细胞内Ca2+浓度持续增加，活化与Ca2+浓度相关的u-calpain和caspase-12，进而抑制癌细胞增殖[58]。董杨等研究表明[59]，甜橙黄酮可显著抑制人AGS胃癌细胞的增殖，使细胞阻滞于G2/M期，并可诱导细胞凋亡。甜橙黄酮也是一种对II型糖尿病有治疗潜力的天然黄酮类化合物，可以抑制α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶的活性[60]。
第一章绪论4图1–3甜橙黄酮的化学结构式1.3生物体内重要的消化酶的研究1.3.1α-葡萄糖苷酶α-葡萄糖苷酶在生物体内分布广泛，在机体的多种生理过程中起着关键作用，包括消化、糖蛋白合成、多糖及糖复合物的合成与分解等[61]。α-葡萄糖糖苷酶是位于小肠的一种能够分解碳水化合物进而影响餐后高血糖的关键消化酶[62]，因此它成为降低餐后高血糖的重要作用靶标之一[63,64]。有效抑制α-葡萄糖糖苷酶的活性，可以降低餐后高血糖，调节糖脂代谢，缓解II型糖尿病及其并发症（如肥胖症）的产生[65]。α-葡萄糖苷酶与许多因代谢紊乱失调而引发的疾病(如糖尿并肥胖症、癌症以及病毒感染等)密切相关[66]。α-葡萄糖苷酶抑制剂则对该酶有很强的抑制作用，通过在小肠局部发挥作用，可有效延缓饮食中碳水化合物的吸收，使餐后血糖峰值低平，趋于稳定，从而降低血浆中的糖化血红蛋白水平，发挥治疗II型糖尿病的作用[67]。在国内糖尿病药物市场中应用的α-葡萄糖苷酶抑制剂主要是通过生物合成或半生物合成的药物，不仅种类少、副作用大，而且价格昂贵[68]。阿卡波糖、伏格列波糖等α-葡萄糖苷酶抑制剂已被应用于临床，成为了降低餐后血糖的首选药物，但长期服药有可能使机体产生依赖性，并且可能会引起不良反应（如发肠胃胀气、腹部不适等）[69,70]。为此，寻找具有天然优势且资源丰富的小分子物质作为高效低毒的α-葡萄糖苷酶抑制剂成为现阶段的研究热点之一[71,72]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]异甘草素抑制α-葡萄糖苷酶的分子机制[J]. 韩芬霞,范新景,耿升,娄文娟,梁桂兆,刘本国. 食品科学. 2019(15)
[2]邻苯二胺与牛血清白蛋白相互作用的研究[J]. 袁犇,何勇林. 化学研究与应用. 2019(05)
[3]荧光光谱法和分子对接模拟技术研究白藜芦醇与胃蛋白酶的相互作用[J]. 任国艳,孙贺,樊金玲,牛晓莉,郭金英,吴影,崔国庭. 光谱学与光谱分析. 2019(04)
[4]鼠尾草酸对α-淀粉酶的抑制作用[J]. 王静,刁翠茹,王华丽,李祥,汪名春,王浩. 食品科学. 2020(03)
[5]1-脱氧野尻霉素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用机制[J]. 郭时印,李林,周虹,唐忠海,苏小军,李清明. 食品科学. 2019(05)
[6]中国2型糖尿病防治指南（2017年版）[J]. Chinese Diabetes Society;. 中国实用内科杂志. 2018(04)
[7]α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展和趋势[J]. 熊能,韦圣,胡忠策. 发酵科技通讯. 2018(01)
[8]荧光光谱法研究绿原酸与胰脂肪酶相互作用[J]. 范金波,李鑫芮,葛春辉,章祎. 食品与发酵科技. 2017(06)
[9]黄酮“落新妇苷”对胰脂肪酶抑制作用研究[J]. 郑丹,张清峰. 食品与发酵工业. 2018(02)
[10]黑果腺肋花楸多酚的抑菌效果及对α-淀粉酶活性的抑制作用[J]. 徐艳阳,仇洋,王君旸,张铁华,颜伟强,史成军. 食品科学. 2018(19)
硕士论文
[1]三种黄酮类化合物抑制a-葡萄糖苷酶活性和晚期糖基化终末产物生成作用研究[D]. 何勇林.辽宁大学 2019
[2]不同来源原花青素的α-淀粉酶抑制活性及应用研究[D]. 杨雪娜.福州大学 2016
[3]EGCG结构类似物与Aβ蛋白和α-淀粉酶相互作用机理研究[D]. 刘杨.北京化工大学 2016
[4]红米多酚降血糖作用的研究[D]. 胡柏.江南大学 2015
[5]α-葡萄糖苷酶活性检测及抑制剂筛选新方法研究[D]. 刘莹.上海大学 2015
[6]类黄酮和α-淀粉酶相互作用特性及机理的研究[D]. 陈磊.华南理工大学 2014
[7]木犀草素对黄嘌呤氧化酶、α-葡萄糖苷酶抑制机理的探讨[D]. 闫家凯.南昌大学 2014
[8]分子对接构象搜索优化策略与算法研究[D]. 敖燕.电子科技大学 2014
[9]铀与牛血清白蛋白/七肽相互作用研究[D]. 杨艳.南华大学 2013
[10]海洋生境分泌α-淀粉酶抑制剂微生物的筛选及活性成分纯化的研究[D]. 苏照环.广西师范大学 2013
本文编号：3561015
【文章来源】：辽宁大学辽宁省 211工程院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
–1圣草次苷的化学结构式
第一章绪论3胞色素C释放，对紫外线诱导的角质细胞起到保护作用。根据Johnson[49]等研究表明圣草酚还具有抵抗人上皮（ARPE-19）细胞氧化应激的作用。Zhang[50]等人的研究表明，圣草酚是一种对II型糖尿病有治疗潜力的天然黄酮类化合物。图1–2圣草酚的化学结构式1.2.3甜橙黄酮多甲氧基黄酮因具有比一般黄酮类化合物更好的生物活性特点（如极性较小，易于通过细胞膜等）而受到众多研究者的关注[51-53]。多甲氧基黄酮是芸香科柑橘属所特有的、高度甲氧化的黄酮类化合物的总称[54]。甜橙黄酮不仅存在于中药材中(如陈皮和枳实等)，也存在于柑橘的果实和果皮中，它属于多甲氧基黄酮[55,56]。图1-3为甜橙黄酮的化学结构式。Androutsopoulos[57]等研究表明，甜橙黄酮对人MDA-MB-468乳腺癌细胞的增殖有抑制作用，其机理是当甜橙黄酮与细胞色素P450CYP1酶发生相互作用后可通过产生的代谢产物抑制癌细胞的增殖。甜橙黄酮还可通过诱导MCF-7乳腺癌细胞内Ca2+浓度持续增加，活化与Ca2+浓度相关的u-calpain和caspase-12，进而抑制癌细胞增殖[58]。董杨等研究表明[59]，甜橙黄酮可显著抑制人AGS胃癌细胞的增殖，使细胞阻滞于G2/M期，并可诱导细胞凋亡。甜橙黄酮也是一种对II型糖尿病有治疗潜力的天然黄酮类化合物，可以抑制α-葡萄糖苷酶、α-淀粉酶的活性[60]。
第一章绪论4图1–3甜橙黄酮的化学结构式1.3生物体内重要的消化酶的研究1.3.1α-葡萄糖苷酶α-葡萄糖苷酶在生物体内分布广泛，在机体的多种生理过程中起着关键作用，包括消化、糖蛋白合成、多糖及糖复合物的合成与分解等[61]。α-葡萄糖糖苷酶是位于小肠的一种能够分解碳水化合物进而影响餐后高血糖的关键消化酶[62]，因此它成为降低餐后高血糖的重要作用靶标之一[63,64]。有效抑制α-葡萄糖糖苷酶的活性，可以降低餐后高血糖，调节糖脂代谢，缓解II型糖尿病及其并发症（如肥胖症）的产生[65]。α-葡萄糖苷酶与许多因代谢紊乱失调而引发的疾病(如糖尿并肥胖症、癌症以及病毒感染等)密切相关[66]。α-葡萄糖苷酶抑制剂则对该酶有很强的抑制作用，通过在小肠局部发挥作用，可有效延缓饮食中碳水化合物的吸收，使餐后血糖峰值低平，趋于稳定，从而降低血浆中的糖化血红蛋白水平，发挥治疗II型糖尿病的作用[67]。在国内糖尿病药物市场中应用的α-葡萄糖苷酶抑制剂主要是通过生物合成或半生物合成的药物，不仅种类少、副作用大，而且价格昂贵[68]。阿卡波糖、伏格列波糖等α-葡萄糖苷酶抑制剂已被应用于临床，成为了降低餐后血糖的首选药物，但长期服药有可能使机体产生依赖性，并且可能会引起不良反应（如发肠胃胀气、腹部不适等）[69,70]。为此，寻找具有天然优势且资源丰富的小分子物质作为高效低毒的α-葡萄糖苷酶抑制剂成为现阶段的研究热点之一[71,72]。
【参考文献】：
期刊论文
[1]异甘草素抑制α-葡萄糖苷酶的分子机制[J]. 韩芬霞,范新景,耿升,娄文娟,梁桂兆,刘本国. 食品科学. 2019(15)
[2]邻苯二胺与牛血清白蛋白相互作用的研究[J]. 袁犇,何勇林. 化学研究与应用. 2019(05)
[3]荧光光谱法和分子对接模拟技术研究白藜芦醇与胃蛋白酶的相互作用[J]. 任国艳,孙贺,樊金玲,牛晓莉,郭金英,吴影,崔国庭. 光谱学与光谱分析. 2019(04)
[4]鼠尾草酸对α-淀粉酶的抑制作用[J]. 王静,刁翠茹,王华丽,李祥,汪名春,王浩. 食品科学. 2020(03)
[5]1-脱氧野尻霉素对α-葡萄糖苷酶的抑制作用机制[J]. 郭时印,李林,周虹,唐忠海,苏小军,李清明. 食品科学. 2019(05)
[6]中国2型糖尿病防治指南（2017年版）[J]. Chinese Diabetes Society;. 中国实用内科杂志. 2018(04)
[7]α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展和趋势[J]. 熊能,韦圣,胡忠策. 发酵科技通讯. 2018(01)
[8]荧光光谱法研究绿原酸与胰脂肪酶相互作用[J]. 范金波,李鑫芮,葛春辉,章祎. 食品与发酵科技. 2017(06)
[9]黄酮“落新妇苷”对胰脂肪酶抑制作用研究[J]. 郑丹,张清峰. 食品与发酵工业. 2018(02)
[10]黑果腺肋花楸多酚的抑菌效果及对α-淀粉酶活性的抑制作用[J]. 徐艳阳,仇洋,王君旸,张铁华,颜伟强,史成军. 食品科学. 2018(19)
硕士论文
[1]三种黄酮类化合物抑制a-葡萄糖苷酶活性和晚期糖基化终末产物生成作用研究[D]. 何勇林.辽宁大学 2019
[2]不同来源原花青素的α-淀粉酶抑制活性及应用研究[D]. 杨雪娜.福州大学 2016
[3]EGCG结构类似物与Aβ蛋白和α-淀粉酶相互作用机理研究[D]. 刘杨.北京化工大学 2016
[4]红米多酚降血糖作用的研究[D]. 胡柏.江南大学 2015
[5]α-葡萄糖苷酶活性检测及抑制剂筛选新方法研究[D]. 刘莹.上海大学 2015
[6]类黄酮和α-淀粉酶相互作用特性及机理的研究[D]. 陈磊.华南理工大学 2014
[7]木犀草素对黄嘌呤氧化酶、α-葡萄糖苷酶抑制机理的探讨[D]. 闫家凯.南昌大学 2014
[8]分子对接构象搜索优化策略与算法研究[D]. 敖燕.电子科技大学 2014
[9]铀与牛血清白蛋白/七肽相互作用研究[D]. 杨艳.南华大学 2013
[10]海洋生境分泌α-淀粉酶抑制剂微生物的筛选及活性成分纯化的研究[D]. 苏照环.广西师范大学 2013
本文编号：3561015
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