论文部分内容阅读
藜蒿产于江西省鄱阳湖地区,其嫩茎常被加工成美食而深受广大消费者的喜爱。藜蒿根和叶常被当做废弃物而丢掉,造成了环境压力和优质资源的浪费。藜蒿提取物具有抗氧化、抗癌、降血糖和抑菌等活性,目前关于藜蒿的研究主要集中在藜蒿的地上部分（叶和茎）,而关于藜蒿根的研究较少。糖尿病是全球的第三大慢性疾病,服用α-葡萄糖苷酶抑制剂是治疗糖尿病最普遍的方法,天然来源的α-葡萄糖苷酶抑制剂具有高效、低毒和副作用小的优点,因此寻找天然来源的高活性α-葡萄糖苷酶抑制剂对糖尿病的预防和治疗具有很重要的意义。本课题组前期研究发现,藜蒿叶提取物具有良好的α-葡萄糖苷酶活性抑制能力,但其根和茎的生物活性有待进一步研究。因此,本论文以种植和野生藜蒿的根、茎、叶为原料,首先对藜蒿各部位提取物的黄嘌呤氧化酶、α-葡萄糖苷酶、酪氨酸酶和乙酰胆碱酯酶活性进行测定;其次采用液液萃取、色谱分离和半制备液相对野生藜蒿根中的高活性α-葡萄糖苷酶抑制剂进行分离纯化,并对其结构进行鉴定;最后研究代表性化合物3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用机理。主要的研究结论如下:1、野生和种植藜蒿叶提取物分别具有最高的的总酚含量（30.12 mg GAE/g DM）和总黄酮含量（0.63 mg QuE/g DM）。种植藜蒿叶提取物具有最强的酪氨酸酶抑制能力。相比其它藜蒿提取物,野生藜蒿叶和根提取物分别具有较好的乙酰胆碱酯酶和黄嘌呤氧化酶抑制能力,但抑制能力与阳性对照组相差较大。黄酮类化合物是主要的乙酰胆碱酯酶抑制剂。野生藜蒿根提取物具有最好的α-葡萄糖苷酶抑制能力,其IC50值为14.08 mg DM/m L。总体上来说,野生藜蒿各部位提取物的酶抑制能力强于种植藜蒿对应部位的提取物。野生藜蒿根可作为进一步筛选高活性α-葡萄糖苷酶抑制剂的材料来源。本研究可为野生和种植藜蒿资源的进一步开发和利用提供借鉴。2、从野生藜蒿根中分离纯化出了6个化合物,分别为3,5-二咖啡酰奎宁酸（1）、3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸（2）、1,3-二咖啡酰奎宁酸（3）、新绿原酸（4）、4-阿魏酰-5-咖啡酰奎宁酸（5）和3,5-二咖啡酰奎宁酸甲酯（6）,其中3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸、4-阿魏酰-5-咖啡酰奎宁酸和3,5-二咖啡酰奎宁酸甲酯是首次在藜蒿中鉴定。3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸的α-葡萄糖苷酶抑制能力最强,其值为289.96μM,活性为阿卡波糖的2倍。另外,除了1,3-二咖啡酰奎宁酸之外,其它4个单体化合物均具有较好的α-葡萄糖苷酶抑制活性,咖啡酰奎宁酸上咖啡酰基越多,其α-葡萄糖苷酶抑制能力越强,甲酯化能提高咖啡酰奎宁酸的α-葡萄糖苷酶抑制能力。因此,藜蒿根中的3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸具有作为抗糖尿病药物开发的潜力。3、3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸能可逆的抑制α-葡萄糖苷酶活性,其抑制类型属于混合型。在3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸存在下,α-葡萄糖苷酶的失活动力学是一个单向的过程,符合一级动力学。3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸能与α-葡萄糖苷酶结合形成复合物,从而以静态猝灭的方式猝灭其荧光强度,且在α-葡萄糖苷酶上只有一个单一的作用位点。3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸与α-葡萄糖苷酶结合是自发的过程,属于放热反应,其主要驱动力为范德华力和氢键。3-咖啡酰-5-阿魏酰奎宁酸与α-葡萄糖苷酶结合会改变酶构象,使其酪氨酸残基附近的微环境疏水性增加,β-转角和β-折叠含量增加,α-螺旋和无规则卷曲含量降低,最终引起酶活性口袋关闭,从而达到抑制酶活性的效果。