摘要
糖尿病是目前发病率仅次于肿瘤和心、脑血管疾病的一种尚无根治方法的慢性病。糖苷酶是一类能够影响淀粉等碳水化合物降解成葡萄糖的酶类，直接影响到人体对葡萄糖的吸收和利用。糖苷酶抑制剂能通过抑制糖苷酶的活性来延缓人体对碳水化合物的分解和吸收，从而有助于降低餐后血糖的上升幅度。多酚类化合物是能够在一定程度上抑制糖苷酶活性的天然产物，有可能成为控制高血糖的一种辅助手段。为了从天然植物多酚中筛选出有效的糖苷酶抑制剂，本研究选用蔗糖酶、α-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶作为代表性糖苷酶，以淀粉、蔗糖等糖苷酶直接作用的天然底物为对象，在模拟人体生理条件的基础上，以底物添加量、酶添加量、反应时间等影响糖苷酶活性的主要因素为参数，用单因素优选试验和Box-Behnken试验设计法，分别为这三种酶建立了相应的最优酶反应体系；以国内外公认的降糖药物阿卡波糖为对照，用建立的最优酶反应体系，检测了6种不同的植物多酚（肉桂多酚、松树皮多酚、蓝莓多酚、淡竹叶多酚、橄榄叶多酚、柿子叶多酚）对糖苷酶的体外抑制效果，并结合抑制率与IC50指标来评估6种植物多酚对不同糖苷酶的抑制性能和降血糖潜力，以期为进一步开发安全有效价廉的天然降糖产品提供依据。 1．为了在酶的最优反应体系下有效检测植物多酚的糖苷酶抑制剂性能，根据单因素优选试验和Box-Behnken响应面试验设计，分别建立了5%蔗糖与5U/mL蔗糖酶、1%可溶性淀粉与1U/mLα-淀粉酶、1%可溶性淀粉与1U/mL淀粉葡糖苷酶的酶反应体系。所建立蔗糖酶的最佳酶反应体系为蔗糖溶液添加量0.750mL、蔗糖酶液添加量0.500mL、反应时间17.5min，在此条件下验证蔗糖酶的酶促反应速度为（15.59±2.10）mmol/(L·min)；α-淀粉酶的最佳酶反应体系为可溶性淀粉溶液添加量0.600mL、α-淀粉酶液添加量0.150mL、反应时间10min，在此条件下验证α-淀粉酶发挥的酶促反应速度可达（19.53±1.74）mmol/(L·min)；淀粉葡糖苷酶的最佳酶反应体系为可溶性淀粉溶液添加量0.515mL、淀粉葡糖苷酶液添加量0.115mL、反应时间7.0min，在此条件下验证淀粉葡糖苷酶发挥的酶促反应速度可达（15.17±1.84）mmol/(L·min)。上述三种模型的酶促反应速度预测值与实际值的吻合度均高，说明所建立的模型可以很好地预测实际酶活性，能有效地对抑制剂进行筛选。 2．利用建立的酶最优反应体系，以阿卡波糖作为对照，检测了6种不同浓度的植物多酚对蔗糖酶、α-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶的抑制作用。结果表明：植物多酚化合物及阿卡波糖对蔗糖酶，α-淀粉酶和淀粉葡糖苷酶均具有一定的抑制作用。对蔗糖酶抑制能力大小依次为：肉桂多酚、蓝莓多酚、柿子叶多酚、松树皮多酚、淡竹叶多酚、阿卡波糖、橄榄叶多酚（Plt;0.05），其中，柿子叶、松树皮及淡竹叶多酚的抑制效果无显著性差异（Pgt;0.05），表明除橄榄叶多酚之外，其余5种植物多酚对蔗糖酶的抑制效果均优于阿卡波糖，且抑制效果分别是阿卡波糖的2.28倍、1.58倍、1.11倍、1.07倍、1.08倍；对α-淀粉酶的抑制能力大小依次为：阿卡波糖、肉桂多酚、松树皮多酚、蓝莓多酚、柿子叶多酚、淡竹叶多酚、橄榄叶多酚（Plt;0.05），表明6种植物多酚对α-淀粉酶的抑制效果均不如阿卡波糖，但肉桂多酚与阿卡波糖在5mg/mL条件下的抑制效果相当（Pgt;0.05），抑制率接近100%，且蓝莓多酚随着质量浓度的增大，几乎也能完全抑制α-淀粉酶活性；对淀粉葡糖苷酶的抑制能力大小依次为：阿卡波糖、肉桂多酚、蓝莓多酚、松树皮多酚、淡竹叶多酚、柿子叶多酚、橄榄叶多酚（Plt;0.05），表明6种植物多酚对淀粉葡糖苷酶的抑制效果均不如阿卡波糖，但蓝莓多酚、淡竹叶多酚等对淀粉葡糖苷酶也能达到一个较高的抑制率。 3．通过复配方式进一步探讨植物多酚的潜在抑制效能，分析浓度10mg/mL下植物多酚对蔗糖酶、α-淀粉酶、淀粉葡糖苷酶抑制活性的影响可知，肉桂多酚对糖苷酶的抑制作用最强，因而选择肉桂多酚作为与其余5种多酚提取物的复配对象，以期筛选出效果显著的复合物。结果表明，除橄榄叶多酚外，肉桂多酚与其余多酚配伍后均显示出不同程度的协同增效作用。其中，蓝莓与肉桂多酚复合物对蔗糖酶的抑制效果最好；松树皮、淡竹叶与肉桂多酚复合物对α-淀粉酶的抑制效果最好；松树皮、蓝莓、淡竹叶及柿子叶与肉桂多酚复合物对淀粉葡糖苷酶的抑制效果相当。根据实验结果，建议对松树皮、蓝莓、淡竹叶、肉桂多酚这4种植物多酚作为糖苷酶抑制剂进行多重配比、配比比例优选、对复合酶的抑制作用等方面的研究，以期找到更高效抑制糖苷酶的措施，以此进一步探究、验证植物多酚的降血糖潜力。
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