宁夏医科大学公共卫生与管理学院的张 静、冉林武*和宁夏农林科学院枸杞工程技术研究所的闫亚美*等人以黑果枸杞花色苷为研究对象,研究其对胰脂肪酶的抑制作用,并利用紫外光谱和荧光光谱对黑果枸杞花色苷提取物与胰脂肪酶的相互作用进行探究,为阐明黑果枸杞的降脂作用及其进一步开发利用提供理论依据。
1、黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的抑制作用
随着黑果枸杞花色苷提取物质量浓度增大,其对胰脂肪酶活性抑制率增大;矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的抑制效果高于黑果枸杞花色苷提取物。用SPSS软件进行多元非线性拟合,利用回归方程求出矢车菊素-3-O-葡萄糖苷IC50为(0.24±0.06)mg/mL,黑果枸杞花色苷提取物的IC50为(2.84±0.45)mg/mL。
2、黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的抑制类型
与对照组比较,加入2.84 mg/mL黑果枸杞花色苷提取物后直线斜率变小,说明黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的抑制类型为可逆性抑制。
对照组和加入2.84 mg/mL黑果枸杞花色苷提取物组的2 条直线接近交于纵轴。通过计算得到黑果枸杞花色苷提取物的vmax、Km、K,加入黑果枸杞花色苷提取物后Km增大,vmax基本不变,由此可判断该反应的抑制类型为竞争性抑制。
3、黑果枸杞花色苷提取物作用于胰脂肪酶的紫外吸收光谱分析结果
随黑果枸杞花色苷提取物浓度的升高,胰脂肪酶在260~280 nm波长处附近的吸收峰增强并发生红移,这说明黑果枸杞花色苷提取物使胰脂肪酶肽键C=O基团的π→π*发生跃迁,胰脂肪酶α-螺旋含量降低。
4、黑果枸杞花色苷提取物作用于胰脂肪酶的荧光光谱分析结果
随着黑果枸杞花色苷提取物浓度增大,胰脂肪酶的荧光峰从339 nm红移到343 nm,荧光强度降低,即胰脂肪酶发生了荧光峰位移和荧光猝灭,这说明黑果枸杞花色苷提取物使胰脂肪酶中的色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的空间位置发生了改变。
5、黑果枸杞花色苷提取物与胰脂肪酶相互作用的荧光猝灭机理与Ka
01
荧光猝灭机理
根据黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶在293 K和303 K下荧光猝灭的Stern-Volmer曲线,求得黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的Ksv分别为0.59×104L/mol(293 K ) 和 0.44×104L/mol (303 K ) ;Kq分别为0.59×1012L/(mol·s)(293 K)和0.44×1012L/(mol·s)(303 K)。Ksv随着温度的升高而降低,因此推断黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的荧光猝灭类型是静态猝灭。
02
Ka和n
黑果枸杞花色苷提取物与胰脂肪酶的Ka分别为5.71 L/mol(293 K)和2.32 L/mol(303 K)。结果表明黑果枸杞花色苷提取物可以与胰脂肪酶结合,n分别为0.30(293 K)和0.22(303 K)。
6、黑果枸杞花色苷提取物与胰脂肪酶相互作用的热力学参数和作用力
加入黑果枸杞花色苷提取物后,其对胰脂肪酶作用的热力学参数ΔG<0、ΔS<0、ΔH<0,所以推断黑果枸杞花色苷提取物与胰脂肪酶分子间作用力主要为氢键和范德华力。
讨论
综上所述,黑果枸杞花色苷提取物对胰脂肪酶的活性具有一定的抑制作用,IC50为(2.84±0.45)mg/mL,抑制类型为可逆型竞争性抑制。黑果枸杞花色苷能与胰脂肪酶以氢键和范德华力结合,形成复合物,引起胰脂肪酶发生静态猝灭。该结果为黑果枸杞花色苷的降脂机制及进一步开发利用提供了理论依据,但不同纯度的黑果枸杞花色苷及其单体对胰脂肪酶抑制活性的差异性与构效关系有待于进一步探讨。