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血糖是人体最为重要的健康指标之一,膳食中碳水化合物的消化吸收是影响餐后血糖的关键因素,服用糖类消化酶抑制剂可有效地抑制餐后血糖过高、过快地上升。目前常用的糖类消化酶抑制剂多为化学合成,其具有较好的降糖效果,但副作用也较为明显。因此,研究天然、高效的糖类消化酶抑制剂、探索其作用的机理具有十分重要的意义。本文优化了四种糖类消化酶抑制剂微量筛选模型,以此模型研究了青钱柳悬浮培养细胞三萜的抑制活性,并采用荧光光谱和分子对接方法探索了其抑制作用的机理,主要研究结果和结论如下:1、优化了α-葡萄糖苷酶、α-胰淀粉酶、α-淀粉葡苷酶、蔗糖酶四种糖类消化酶抑制剂筛选模型:(1)基于α-葡萄糖苷酶-PNPG体外反应体系建立了α-葡萄糖苷酶抑制剂微量筛选模型,优化后的主要模型参数如下:酶浓度为0.05 U/ml,底物浓度范围为0.051 mM,反应温度为37℃,反应时间为6 min;(2)基于α-胰淀粉酶-淀粉反应体系建立了α-胰淀粉酶抑制剂筛选模型,优化后的主要参数如下:酶浓度为1.25 U/ml,底物浓度范围为0.53 mM,反应温度为37.5℃,反应时间为40 min;(3)基于α-淀粉葡苷酶-麦芽糖反应体系建立了α-淀粉葡苷酶抑制剂筛选模型,优化后的主要参数如下:酶浓度为1 U/ml,底物浓度范围为0.53 mM,反应温度为37℃,反应时间为8 min;(4)基于蔗糖酶-蔗糖反应体系建立了蔗糖酶抑制剂筛选模型,优化后的主要参数如下:酶浓度为8 U/ml,底物浓度范围为0.11.5 mM,反应温度为45℃,反应时间为8 min。2、基于α-葡萄糖苷酶抑制剂筛选模型研究了酶抑制反应动力学数据处理和分析方法。本文采用Lineweaver-Burk Plots、Eadie-Hofstee Plots、Hanes-Wolff Plots、Eisenthal-Cornish-Bowden Direct Plots、Non-linear Regression Analysis五种方法对α-淀粉葡苷酶抑制反应动力学数据进行了详细的分析,发现五种方法各有特点,各法所获得的Vmax、Km和Ki存在一定的差异,Non-linear-Regression Analysis法更加简便、合理、可靠,是酶动力学数据处理的首选方法。3、采用上述四种模型检测了青钱柳悬浮培养细胞总三萜对糖类消化酶的抑制效果。结果表明:总三萜对蔗糖酶及α-胰淀粉酶基本无抑制作用,对α-淀粉葡苷酶有较小的抑制活性,其IC50值为0.698μg/μl,但对α-葡萄糖苷酶具有较好的抑制活性,其IC50值为0.123μg/μl。4、以α-葡萄糖苷酶抑制剂筛选模型筛选了12个批次的青钱柳悬浮培养细胞系,分析了其中效果最好批次细胞系抑制作用的物质基础及抑制作用类型。结果表明:12批次细胞中CPSC4批次的三萜对α-葡萄糖苷酶的抑制活性最好;该批次细胞总三萜中含熊果酸、齐墩果酸、科罗索酸、山楂酸、白桦脂酸五种三萜,含量分别为13.9277、8.2629、14.2097、8.9226、2.0653μg/mg;五种三萜中科罗索酸对α-葡萄糖苷酶的抑制活性是最强,其次是熊果酸,白桦酯酸基本无抑制活性;科罗索酸为混合型抑制剂,而熊果酸、齐墩果酸、山楂酸为非竞争型抑制剂。5、采用荧光光谱和分子对接方法探索了青钱柳悬浮培养细胞三萜抑制α-葡萄糖苷酶活性的作用机制。科罗索酸、熊果酸、齐墩果酸和山楂酸均对α-葡萄糖苷酶的荧光有一定猝灭作用,猝灭机制都属于静态猝灭,其中荧光猝灭作用最强的是科罗索酸,与α-葡萄糖苷酶结合能力最强的是山楂酸。分子对接结果表明,科罗索酸对α-葡萄糖苷酶的抑制活性高于齐墩果酸主要是由于科罗索酸与α-葡萄糖苷酶形成的氢键数目多于齐墩果酸,氢键距离较短,且其与α-葡萄糖苷酶之间的结合自由能较齐墩果酸低。综上所述,青钱柳悬浮培养细胞三萜类化合物对α-葡萄糖苷酶活性具有较好的抑制作用,科罗索酸和熊果酸是其中的主要活性成分,主要通过非竞争性方式抑制酶活,为荧光静态猝灭剂。科罗索酸对α-葡萄糖苷酶的抑制活性高于齐墩果酸主要是由于其氢键作用强于齐墩果酸,且结合自由能较低。