Ингибирующий эффект полифенолов пчелиной пыльцы гречихи на альфа-амилазу
Пчелиная пыльца - это гранулированное вещество, образующееся в результате того, что рабочие пчелы собирают пыльцу растений и смешивают ее со слюной и нектаром. Пчелиная пыльца богата питательными веществами и известна как "универсальный банк питательных веществ", что делает ее высококачественной натуральной пищевой добавкой. Исследования показывают, что пчелиная пыльца играет важную роль в снижении уровня сахара и жира в крови, укреплении иммунитета, подавлении заболеваний простаты, профилактике рака и противораковых заболеваний и т. д. Например, пыльца рапса снижает уровень сахара в крови in vitro, а пыльца камелии снижает уровень сахара в крови у мышей с моделью диабета; экстракт пчелиной пыльцы также может подавлять гиперплазию предстательной железы у мышей с доброкачественной гиперплазией простаты. Пептиды пчелиной пыльцы могут повышать гуморальный и клеточный иммунитет у мышей с ослабленным иммунитетом. Функции пчелиной пыльцы связаны с содержанием в ней различных биологически активных компонентов, таких как полифенолы, флавоноиды, полисахариды, пептиды и др. Среди них полифенольные соединения являются одними из самых важных активных компонентов пчелиной пыльцы.
Полифенольные соединения в основном включают антоцианы, флавоноиды, флавонолы, фенольные кислоты, танины и другие вещества, которые имеют перспективы клинического применения. Одним из наиболее важных направлений является разработка функциональных продуктов питания, способствующих снижению уровня сахара в крови. Во многих отчетах было обнаружено, что растительные полифенолы могут снижать уровень сахара в крови у мышей с диабетом, например полифенолы софоры японской, полифенолы дикой Lonicera japonica, полифенолы листьев черники и др. Они способны снижать уровень сахара в крови за счет ингибирования ключевых ферментов, участвующих в метаболизме сахара в крови. Полифенолы, как важные активные ингредиенты пчелиной пыльцы, также обладают гипогликемической активностью. Флавоноиды могут оказывать гипогликемическое действие, ингибируя каталитическую активность различных ключевых ферментов, участвующих в контроле уровня глюкозы в крови, таких как альфа-амилаза и альфа-глюкозидаза.

Альфа-амилаза - ключевой фермент, контролирующий уровень сахара в крови, который превращает крахмал в мальтозу и глюкозу, воздействуя на альфа-1,4-гликозидные связи внутри крахмала, что приводит к быстрому повышению постпрандиального уровня сахара в крови. Подавляя активность α - амилазы и снижая усвояемость крахмала, он может задерживать переваривание крахмала, препятствовать кишечному всасыванию глюкозы, эффективно регулировать уровень сахара в крови и тем самым облегчать симптомы диабета. Поэтому принятие α-амилазы в качестве терапевтической мишени при диабете 2 типа привело к появлению множества гипогликемических препаратов, используемых в клинической практике, таких как акарбоза, воглилице, миглитол и др. Однако все эти препараты обладают определенными побочными эффектами, поэтому существует острая необходимость в разработке натуральных гипогликемических препаратов из природных продуктов. Для того чтобы выяснить целесообразность использования натуральных продуктов, таких как суммарные полифенолы из пчелиной пыльцы, в разработке натуральных гипогликемических препаратов, необходимо провести углубленные исследования ингибирующих эффектов и молекулярных механизмов воздействия полифенолов пчелиной пыльцы на ферменты метаболизма сахара.
Гречиха, как важная зерновая культура, обладает гипогликемическим действием, а полисахариды пчелиной пыльцы гречихи также показали свою гипогликемическую активность. Однако полифенолы, являющиеся основным действующим веществом пыльцы гречихи, не изучались на предмет их гипогликемического действия. В связи с этим в данной работе в качестве объекта исследования взяты полифенолы пыльцы гречихи пчелиной (BBPP), а также изучены их ингибирующий эффект и механизм воздействия на альфа-амилазу с трех точек зрения: кинетики фермента, флуоресцентной спектроскопии и ультрафиолетовой спектроскопии. Также было изучено влияние высокой температуры, сильной щелочи, света, высокой концентрации окислителей и восстановителей на ингибирующий эффект BBPP на активность альфа-амилазы. Этот эксперимент может послужить теоретической основой для комплексного использования пчелиной пыльцы гречихи и разработки натуральных гипогликемических препаратов и комбинированных составов ингибиторов альфа-амилазы.
В этом эксперименте использовались различные спектроскопические анализы и кинетика ингибирования для изучения механизма ингибирования BBPP на альфа-амилазу. Результаты показали, что BBPP обладает сильным и обратимым смешанным конкурентным ингибирующим действием на альфа-амилазу, а его ингибирующая эффективность зависит от дозы, при этом IC50 составляет 2,00 ± 0,06 мг/мл. Анализ стабильности BBPP в различных условиях показал, что высокая температура, сильная щелочь, свет, высокие концентрации окислителей и восстановителей могут снизить ингибирующий эффект BBPP на альфа-амилазу. Анализ спектра тушения флуоресценции показал, что BBPP демонстрирует статическое тушение при 273-298 К и динамическое тушение при 298-310 К, причем между ними существует только один сайт связывания. Синхронная флуоресцентная спектроскопия показывает, что BBPP вызывает складчатые изменения в окружении тирозиновых остатков α - амилазы и увеличивает гидрофобность. Данная работа посвящена изучению ингибирующего действия BBPP на α - амилазу в качестве гипогликемического активного ингредиента для облегчения постпрандиальной гипергликемии. В дальнейшем мы изучим гипогликемическую функцию BBPP на животных с моделью диабета, а также проанализируем и оценим целесообразность его разработки в качестве гипогликемического препарата.