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灰栒子提取物对α-淀粉酶抑制作用的初步研究



全 文 :FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 11期
灰栒子提取物对α- 淀粉酶
抑制作用的初步研究
陈 睿, 曾 阳 *, 黄 元, 陈振宁, 马继雄
(青海师范大学生命与地理科学院,西宁 810008)
摘要: 目的:研究灰栒子提取物对 α-淀粉酶活力抑制作用。方法:采用 3,5-二硝基水杨酸
(DNS) 比色法研究灰栒子提取物对 α-淀粉酶活力抑制作用、抑制类型及 pH对抑制作用的影响
和灰栒子提取物的热稳定性。结果:灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性的抑制率可达 80%,
Lineweaver-Burk双倒数图呈非竞争性抑制,pH对其抑制活性无显著影响,不同温度处理的灰栒
子提取物抑制活性无明显变化。结论:灰栒子提取物是有效的 α-淀粉酶非竞争性抑制剂,其抑制
活性不受 pH影响且热稳定性良好。
关键词: α-淀粉酶抑制剂;灰栒子;抑制作用
中图分类号: TS 207.2+5 文献标志码: A 文章编号: 1005-9989(2009)11-0243-03
Pilot study of extraction of peking cotoneasteer inhibit effect to
α-amylase
CHEN Rui, ZENG Yang*, HUANG YUan, CHEN Zhen-ning, MA Ji-xiong
(Qinghai Normal University, Department of Life and Geography, Xining 810008)
Abstract: Objective:To assay the α-amylase inhibit activity of extraction of Peking Cotoneasteer. Methods:
3 ,5-dinitrosalicylic acid (DNS) methold was used to study effection of extraction of Peking Cotoneasteer
to α-amylase inhibit activity and its inhibit type , pH affection and stability. Results: result shows that inhibitory
rate of extraction of Peking Cotoneasteer can reach 80% , Lineweaver -Burk plot shows that typical
noncompetitive inhibition, pH has no effect on the inhibitition, and temperature do not have effect on its activity.
Conclusion: extraction of Peking Cotoneasteer is a effective noncompetitive inhibition of α-amylase inhibit and
pH and its stability is very good.
Key words: α-amylase inhibitor; peking cotoneaster; inhibit effect
收稿日期: 2009-01-07
基金项目: 青海省重点科技攻关项目(2005-N-12)。
作者简介: 陈睿(1981—),男,重庆人,硕士研究生,研究方向为药用植物资源。
α-淀粉酶抑制剂是属于糖(苷)水解酶抑制剂中
的一种,它能有效地抑制肠道内唾液及胰淀粉酶
的活性,阻碍食物中碳水化合物的水解和消化,
减少糖分的摄取,降低血糖和血脂含量水平,进
食后不产生高血糖症,从而促进胰岛素分泌减少,
脂肪合成降低,体质量减轻。目前在医药和农业
上具有广泛的用途,临床医学上用于防治糖尿病、
高血糖、高血脂等病症;农业上 α-淀粉酶抑制剂
基因可作为抗虫基因,改良植物抗虫性,减少杀
虫剂的使用。
提取物与应用
·243·
DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2009.11.074
FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 11期
1 材料与方法
1.1 实验材料
1.1.1 试剂及样品 灰栒子(Cotoneaster acutifolius
Turcz):采自青海互助北山林场,由青海师范大学
马继雄副教授鉴定,参照文献方法[1]提取:灰栒
子枝叶粉碎→75%乙醇回流→去除沉淀→脱脂→水
提物→冷冻干燥得灰栒子提取物样品,后用双蒸
水配成 100 mg(含 2 g生药)/mL,使用时再根据需
要用双蒸水稀释成所需浓度。
α-淀粉酶、可溶性淀粉:国药集团化学试剂
有限公司;阿卡波糖:华东医药公司。
1.1.2 实验仪器 AUTOLAB PM400-3全自动分光
光度仪:北京兰桥医学科技有限公司;UV-9100
紫外分光光度计:北京瑞利分析仪器公司;HH·
S21-6型恒温震荡器:常州国华电器有限公司。
1.2 实验方法
1.2.1 α-淀粉酶活性的测定 采用 3,5-二硝基水
杨酸(DNS)比色法:PB缓冲液加入底物(可溶性淀
粉溶液终浓度 0.75 mg/mL)37 ℃恒温,再分别加入
37 ℃预热的不同浓度 α-淀粉酶在 37 ℃恒温反应
15 min,加入 DNS终止以上反应,沸水浴 10 min,
后在 540 nm波长测吸光度,并用蒸馏水代替酶液
作空白对照。以一定时间内反应体系中还原性糖
含量变化即吸光度值的变化来计算酶的活性。
1.2.2 灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性抑制实验
PB 缓冲液加入底物(可溶性淀粉溶液终浓度
0.75 mg/mL)后加入不同浓度样品待测液(灰栒子提
取物最终浓度为 0.031、 0.062、 0.100、 0.250、
0.500、0.750、1.000 mg/mL的系列溶液)。其余步
骤参照 1.2.1求抑制率。α-淀粉酶抑制剂活性单位
定义为:在 37℃,pH 6.8条件下降低 1个酶活力
单位为抑制剂一个抑制活力单位。
抑制率(%)=[A1-(A2-A3)]/A1×100
式中:A1为无抑制剂反应后吸光度;
A2为加入抑制剂反应后的吸光度;
A3为样品吸光度。
1.2.3 灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性的抑制动力
学实验 底物浓度为 0.30、 0.50、 0.75、 1.00、
1.25 mg/mL 5 个浓度,样品浓度为 0.25、0.35、
0.50 mg/mL 3个浓度,实验步骤参照 1.2.2测定方
法分别测定反应速率。作 Lineweaver-Burk双倒数
图,研究抑制类型及 Km和 Ki。
1.2.4 不同 pH对灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性
抑制实验 用不同 pH缓冲液配制灰栒子提取物样
品溶液(使其最终浓度为 0.65 mg/mL),于 37 ℃保
温 1 h,再用缓冲液回调至 pH6.8后参照 1.2.2实
验步骤(底物浓度 0.75 mg/mL)测定不同 pH对 α-淀
粉酶活性的抑制作用。
1.2.5 灰栒子提取物热稳定性实验 分别将灰栒
子提取物溶液置于 0、10、20、40、50、60、70、
80、90 ℃恒温 15 min后参照1.2.2 实验步骤 (样
品浓度 0.65 mg/mL,底物浓度0.75 mg/mL)测定其
对 α-淀粉酶抑制活性。
2 实验结果与讨论
2.1 α-淀粉酶活性的测定的结果
实验结果表明通过测定 OD值(还原性糖含量)
随酶量的变化而变化,曲线方程 Y=0.071x+0.010 ,
R2=0.998。
2.2 灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性抑制实验结果
结果表明,样品为 0.25 mg/mL时抑制活性达
到 27.91%,对 α-淀粉酶活性 50%抑制率的浓度为
0.5 mg/mL,随着抑制剂浓度的变大,其对酶的抑
制活性增高,在达到浓度 0.75 mg/mL时抑制活性
达到 80%,以后随着浓度的增高抑制活性没有明
显升高。
2.3 灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性的抑制动力学
实验结果
双倒数曲线图显示样品对酶的抑制呈非竞争
性抑制类型,非竞争性抑制动力学方程:1/v=Km/
Vmax(1+[I]/Ki)1/S+1/Vmax(1+[I]/Ki),求得 α-淀粉
0 0.5 1 1.5
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
灰栒子提取物浓度/(mg/mL)



/%
图 2 不同浓度灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性抑制效果
0 2 4 6 8 10
0.700
0.600
0.500
0.400
0.300
0.200
0.100
0.000
酶浓度/(μg/mL)
OD

图 2 不同浓度灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性抑制效果
提取物与应用
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FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY
食 品 科 技
2009年 第 34卷 第 11期
酶的 Km=1.08 mg/mL,灰栒子提取物抑制常数 Ki=
0.78 mg/mL。
2.4 不同 pH对灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性抑
制实验结果
实验结果说明 pH对灰栒子提取物对 α-淀粉
酶的抑制活性没有明显影响。
2.5 灰栒子提取物热稳定实验结果
实验结果说明不同温度处理灰栒子提取物对
α-淀粉酶的抑制活性没有明显影响。
实验结果表明灰栒子提取物对 α-淀粉酶活性
有显著抑制作用,且其抑制类型为非竞争性抑制,
PH 对其抑制活性无显著影响,提取物稳定性良
好。糖尿病病人长时间的高血糖是导致病人多系
统多脏器损害的最主要原因。因此,减少淀粉分
解为单糖从而降低餐后血糖水平对糖尿病人的好
处就显而易见。α-淀粉酶抑制剂可减少糖向脂肪
转化,增加脂肪消耗以减轻体质量,其应用前景
广阔。因此寻找天然、有效及对人体无害的淀粉
酶抑制剂有重要的意义。
参考文献:
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力的影响[J].时珍国医国药,2008,19(8):1959-1961
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师范大学学报,2003,29(2):77-79
图 3 灰栒子提取物对 α-淀粉酶活力的抑制动力学
10 12 140 2 4 6 8
pH
70
60
50
40
30
20
10
0



/%
图 4 PH对灰栒子提取物抑制率的影响
0 20 40 60 80 100
70.0
60.0
50.0
40.0
30.0
20.0
10.0
0.0
温度/℃



/%
图 5 温度对灰栒子提取物抑制率的影响
120.000
100.000
80.000
60.000
40.000
20.000
0.000
-20.000
-40.000
-1.500 -1.000 -0.500 0.000 0.500
1/
(V
T)
/(m
L/
m
g)
1/[S]/(mL/mg)
C(样品)=0.25 mg/mL
C(样品)=0.35 mg/mL
C(样品)=0 mg/mL
C(样品)=0.50 mg/mL
提取物与应用
日本最新的研究显示, 一种来自金针菇的提取物可延长吞拿鱼的货架期, 并且稳定其肉色。 在最近一期 《农业和食品
化学》 杂志上, 日本东京海洋科技大学的研究人员报道将金针菇的提取物作为添加剂, 可以使鱼肉和牛肉避免发生褐变。
食品中的氧化会导致食物的风味、 颜色和质地变差, 尤其是鱼产品对氧化十分敏感, 因为它含有很多不饱和脂肪酸。
食品工业早已意识到这个问题, 并不断寻找天然物质来延长食物的货架期, 而不采用人工合成添加剂。 研究发现, 金针菇
提取物具有抗氧化活性作用, 可以使肉类货架期延长。 由 HuynhBao带领的研究员在四份吞拿鱼肉末上分别添加 0, 1, 3, 5
毫升金针菇提取物, 然后观察各独立剂量的反应, 结果发现, 与没有添加金针菇提取物的肉相比, 添加了金针菇提取物的
肉在冰藏条件下, 其货架期分别延长了 2天, 4天和 6天; 此外, 添加 5毫升金针菇提取物比在 500ppm水平下添加 Vc或
VE来得更有效。 研究人员还发现, 麦角硫英 (ergothioneine)在金针菇的亲水提取物中扮演了肉色保护剂的角色。
总之, 在金针菇中提取的亲水性物质是一种能用于食品抗氧化的天然物质, 具有广阔的发展前景。
金针菇提取物:有望成为肉类防腐剂新宠
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