Исследование ингибирующего действия экстрактов желудей различной полярности на α - амилазу и α - глюкозидазу
Диабет 2 типа (СД2) - это хроническое метаболическое заболевание, характеризующееся постпрандиальной гипергликемией. При этом нарушается углеводный, белковый и липидный обмен, что приводит к неконтролируемому уровню сахара в крови. Клинические исследования показали, что ингибиторы альфа-амилазы и альфа-глюкозидазы могут подавлять постпрандиальный пик глюкозы, задерживать переваривание углеводов и снижать уровень всасывания глюкозы. Ингибиторы альфа-амилазы могут действовать как блокаторы углеводов, ограничивая скорость переваривания пищи в желудочно-кишечном тракте и снижая потребление и усвоение углеводов. Ингибиторы альфа-глюкозидазы в основном уменьшают деградацию полисахаридов и задерживают всасывание углеводов в кишечнике, обратимо занимая места связывания между ферментами и субстратами, что в конечном итоге приводит к гипогликемическому эффекту. Поэтому ингибиторы альфа-амилазы и альфа-глюкозидазы считаются эффективными средствами профилактики гипергликемии. Однако в настоящее время клинический синтез ингибиторов альфа-амилазы и альфа-глюкозидазы ограничивается акарбозой, миглитолом и воглибозой. Хотя эти ингибиторы могут задерживать всасывание глюкозы, они обычно сопровождаются определенными побочными эффектами во время профилактики и лечения, такими как вздутие живота, диарея, боли в животе и т.д. Поиск ингибиторов с более высокой эффективностью и меньшим количеством побочных эффектов стал актуальным направлением исследований. Природные ингибиторы ферментов из растений привлекают значительное внимание благодаря низким побочным эффектам и высокой активности.
Желудь - это плод Quercus acutissima и Quercus acutissima, широко распространенный в Ляонине, Хэбэе, Шэньси и других регионах Китая. Он привлек широкое внимание благодаря высокому содержанию дубильных веществ. С углублением исследований выяснилось, что желуди содержат множество биологически активных веществ, таких как белок, целлюлоза, флавоноиды, полифенолы и т. д., которые обладают сильным антиоксидантным, противовоспалительным, бактериостатическим, противоопухолевым и антивозрастным действием, а также могут снизить риск сердечно-сосудистых заболеваний, диабета и микробной инфекции. В данной статье используются желуди Quercus acutissima для изучения ингибирующего действия различных полярных экстрактов на активность α - амилазы и α - глюкозидазы. Активные компоненты отслеживаются с помощью фенольного метода Фолина, метода ВЭЖХ и технологии молекулярного докинга для вывода основных действующих веществ в активных компонентах желудей, чтобы заложить основу для изучения гипогликемической функции желудей.

 

В настоящее время исследования фармакологической активности растительных экстрактов в основном сосредоточены на антибактериальных, антиоксидантных и противоопухолевых аспектах. Айеле и др. собрали корни растений кротона из шести различных мест и обнаружили, что их экстракты обладают сильной антиоксидантной активностью. Их ингибирующее действие на Staphylococcus aureus, Escherichia coli и Klebsiella pneumoniae эквивалентно положительным антибиотикам. Накамура и др. использовали ВЭЖХ для идентификации метилгаллата, пентагаллоилглюкозы и паэонифлорина в листьях пиона и обнаружили, что все они обладают способностью подавлять пролиферацию, апоптоз и клеточный цикл клеток сквамозного рака полости рта, что указывает на потенциальное противоопухолевое действие экстракта листьев пиона. Кроме того, растительные экстракты выполняют такие функции, как снижение уровня сахара и липидов в крови. Дуб впервые был изучен в Европе, и экстракт французских желудей был запатентован как специальное лекарство, циркулирующее на рынке. Однако в нашей стране дубы редко привлекают внимание людей. Предыдущие исследования показали, что экстракты желудей в Китае обладают антибактериальной, антиоксидантной и противоопухолевой активностью, но исследования их гипогликемического действия ограничены, а изучение механизмов и компонентов гипогликемии недостаточно глубокое. Данное исследование показало, что экстракты желудей с разной полярностью оказывают ингибирующее действие на альфа-амилазу и альфа-глюкозидазу, причем ингибирующий эффект этилацетатной фазы значительно выше, чем у группы положительного контроля - акарбозы. Значения IC50 для альфа-амилазы и альфа-глюкозидазы составляют 1,590 ± 0,073 мг/г и 3,927 ± 0,019 (× 10-3 мг/г), соответственно. Кроме того, общее содержание фенолов, полученных из неочищенного экстракта, этилацетатной фазы, фазы петролейного эфира и остаточной водной фазы желудей, составило 402,13 ± 11,79, 753,23 ± 32,18, 121,62 ± 3,20 и 252,44 ± 4,00 мг/г, соответственно, что указывает на то, что скорость ингибирования фермента этилацетатной фазой желудей пропорциональна содержанию полифенолов. Это согласуется с результатами исследований Pan et al.

На основании подтверждения того, что содержание полифенолов в этилацетатной фазе желудей является самым высоким, а ее ингибирующий эффект на α-амилазу и α-глюкозидазу - самым лучшим, в данном эксперименте были обнаружены полифенольные мономеры в этилацетатной фазе желудей. ВЭЖХ-анализ показал, что содержание шести полифенольных соединений в фазе этилацетата было выше, чем в других полярных компонентах, а содержание дубильной кислоты в фазе этилацетата составило 500,75 ± 6,93 мг/г, что в 10-50 раз выше, чем в других компонентах, что указывает на то, что этилацетат оказывает хорошее обогащающее действие на дубильную кислоту. Основным активным компонентом в этилацетатной фазе желудей по-прежнему являются полифенольные вещества, что позволяет предположить, что ингибирование их ферментативной активности связано с дубильной кислотой. Это согласуется с результатами исследований Динга и др. Наконец, в этом эксперименте впервые был использован виртуальный скрининг молекулярного докинга и было установлено, что только дубильная кислота обладает хорошей связывающей активностью с альфа-амилазой и альфа-глюкозидазой, что еще раз подтверждает, что дубильная кислота оказывает сильное ингибирующее действие на альфа-амилазу и альфа-глюкозидазу.

Дубильная кислота - это биоактивное полифенольное соединение, которое содержится в различных группах растений. Структурно дубильная кислота представляет собой лактон гексагидроксибензойной кислоты и считается производным димерной галловой кислоты. В основном она образуется при гидролизе дубильной кислоты, которая является широко распространенным растительным вторичным метаболитом. Дубильная кислота привлекает широкое внимание благодаря своей биологической активности, такой как антиоксидантное, противовоспалительное, антибактериальное, противоопухолевое, гипогликемическое и липидоснижающее действие. В настоящее время исследования показали, что дубильная кислота может всасываться в тонком кишечнике, а неабсорбированные молекулы метаболизируются микроорганизмами толстого кишечника с образованием уролитина. Уролитин может всасываться в кровь и участвовать в системной циркуляции, в конечном итоге выводиться с мочой или подвергаться биотрансформации в клетках кишечника и печени с образованием метаболитов уролитина. Поэтому дубильная кислота имеет важное исследовательское значение и перспективы развития в области медицины. С точки зрения снижения уровня сахара в крови, растительные экстракты имеют преимущества перед синтетическими гипогликемическими препаратами, такие как высокая активность, низкая стоимость, меньшее количество побочных эффектов, а также энергосбережение и защита окружающей среды. Как показало данное исследование, ингибирующий эффект этилацетата на альфа-амилазу и альфа-глюкозидазу гораздо выше, чем у акарбозы, что согласуется с исследованиями Alqahtani et al. Но есть и люди, придерживающиеся противоположного мнения, например Hbika, который показал, что этилацетатный экстракт полыни не обладает ингибирующей активностью в отношении кишечной альфа-глюкозидазы у крыс. Это может быть связано с синергетическим эффектом между различными видами растений и экстрагированными компонентами. Существуют неизвестные взаимодействия между различными активными веществами, что требует от нас постоянного изучения и исследования. В настоящее время снижение побочного действия синтетических лекарств на организм без ущерба для терапевтического эффекта является сложной задачей при лечении различных хронических заболеваний. Изучение альтернативных или совместно действующих с акарбозой веществ является новым направлением в исследовании гипогликемических препаратов. Поэтому ожидается, что данное исследование заложит основу для поиска альтернатив или сопутствующих культур для синтетических лекарств.

Таким образом, этилацетатный экстракт желудей обладает потенциальным гипогликемическим действием. Содержание дубильной кислоты в нем достаточно велико. Поскольку содержание дубильной кислоты позволяет косвенно определить наличие дубильных танинов в растительных продуктах, данное исследование позволяет предположить, что желуди могут быть основным источником дубильных танинов. Кроме того, предполагается, что его гипогликемический эффект зависит от содержания дубильной кислоты, что может служить заменой или сопутствующей культурой для акарбозы.