植物來源的胰脂肪酶抑制劑研究進(jìn)展

姜運(yùn)耀，呂國英，李燕飛，王 普

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院，浙江 杭州 310032;2.浙江省農(nóng)科院 園藝所，浙江 杭州 310021)

植物來源的胰脂肪酶抑制劑研究進(jìn)展

姜運(yùn)耀1，呂國英2，李燕飛1，王 普1

(1.浙江工業(yè)大學(xué) 藥學(xué)院，浙江 杭州 310032;2.浙江省農(nóng)科院 園藝所，浙江 杭州 310021)

胰脂肪酶抑制劑可通過抑制胰脂肪酶的活性，減少人體對飲食中脂肪的水解和吸收，對治療肥胖癥及預(yù)防其并發(fā)癥有良好的效果。植物來源的天然化合物具有結(jié)構(gòu)多樣性、毒性低、來源廣泛等特點(diǎn)，因而從植物中篩選安全、有效的減肥用胰脂肪酶抑制劑備受關(guān)注。如今已經(jīng)從植物中分離得到一些多酚、黃酮、皂苷、萜類以及生物堿類化合物對胰脂肪酶有顯著的抑制活性。本文綜述了近年來植物來源的胰脂肪酶抑制劑研究進(jìn)展。

胰脂肪酶抑制劑;減肥;植物源化合物

胰脂肪酶(EC 3.1.1.3)是脂肪水解過程中的關(guān)鍵酶，抑制胰脂肪酶的活性可有效抑制脂肪的水解和吸收，達(dá)到控制和治療肥胖的目的，因此開發(fā)和應(yīng)用胰脂肪酶抑制劑作為減肥藥物備受關(guān)注。雖然半合成的胰脂肪酶抑制劑類藥物奧利司他(orlistat)已作為減肥藥物廣泛應(yīng)用于臨床，但長期服用該藥會出現(xiàn)腹瀉、脂肪性大便、胃腸脹氣等副作用［1-3］。而植物來源的天然化合物具有結(jié)構(gòu)多樣性、毒性較低、來源廣泛等特點(diǎn)，因此從植物中篩選新的副作用更小的胰脂肪酶抑制劑一直是研究熱點(diǎn)。本文按照活性物質(zhì)的化合物分類，重點(diǎn)介紹了近年來植物來源的胰脂肪酶抑制劑研究情況。

1 多酚類化合物

多酚是多羥基酚類化合物的總稱，廣泛存在于蔬菜、水果和多種藥用植物中，具有抗氧化、抗病毒、降血脂等多種生物活性，并對多種酶有抑制作用。

茶是中華民族的傳統(tǒng)飲品，茶多酚是茶的主要活性成分之一，大量研究表明茶多酚具有降血脂、抗氧化、抗腫瘤等多種生物學(xué)功能。Nakai等［4］研究發(fā)現(xiàn)，烏龍茶中3種典型的脂型多酚對胰脂肪酶顯示出良好的抑制活性，半抑制濃度(IC50)分別為0.048，0.108 和 0.068 μmol/L，其中 oolonghomobisflavans A和oolongtheanin 3'-O-gallate對胰脂肪酶的抑制活性強(qiáng)于綠茶的主要酯型多酚(-)-表沒食子兒茶素沒食子酸酯［(-)-Epigallocatechin 3-O-gallate］，其 IC50為 0.098 μmol/L，而(+)-沒食子兒茶素［(+)-gallocatechin］、(-)-表沒食子兒茶素［(-)-epigallocatechin］等非酯型兒茶素對胰脂肪酶的抑制作用很弱(IC50＞20μmol/L)，表明沒食子?；遣瓒喾右种埔戎久富钚缘年P(guān)鍵基團(tuán)，Kobayashi等［5］對紅茶多酚的研究進(jìn)一步證明了這個結(jié)論。

McDougall等［6］研究發(fā)現(xiàn)從黃莓中提取的多酚類物質(zhì)具有顯著的體外抑制胰脂肪酶活性，半數(shù)有效濃度(EC50)約為5μg/mL，此外，來源于極地莓、木莓及草莓的多酚類物質(zhì)也能明顯的抑制胰脂肪酶活性，在50μg/mL濃度下對胰脂肪酶的抑制活性大于80%，質(zhì)譜分析表明鞣花單寧(ellagitannins)是其主要活性成分，鞣花單寧對蛋白質(zhì)的親和作用可能是其對胰脂肪酶產(chǎn)生抑制作用的主要機(jī)理。

黑荊樹中含有豐富的多酚類物質(zhì)，從黑荊樹中提取的多酚類化合物可明顯抑制脂肪酶、麥芽糖酶和蔗糖酶的活性，IC50分別為 0.95，0.22 和 0.60 mg/mL。另外，在動物試驗(yàn)中，口服黑荊樹多酚可以有效抑制口服橄欖油小鼠血清中甘油三酯濃度的升高，這可能與黑荊樹多酚能抑制胰脂肪酶對脂肪的水解有關(guān)。雖然黑荊樹多酚對胰脂肪酶的抑制活性低于奧利司他，但體內(nèi)試驗(yàn)表明長期(7周)喂服黑荊樹多酚不會對小鼠產(chǎn)生大便異常等副作用［7］。

原花青素(proanthocyanidins)是由不同數(shù)量兒茶素或表兒茶素的單體縮合而成的植物多酚，具有抗氧化、抗腫瘤及調(diào)節(jié)血脂等多種生理功能［8］。蘋果中分離得到的原花青素對胰脂肪酶的抑制活性非常顯著，IC50為1.4μg/mL，蘋果總多酚IC50為5.6μg/mL，但當(dāng)除去原花青素后，其它多酚類物質(zhì)對胰脂肪酶的抑制活性顯著降低，IC50為115.9μg/mL，表明原花青素是蘋果多酚中的重要活性成分［9］。葡萄籽中含有豐富的原花青素等多酚類物質(zhì)，從葡萄籽中提取的多酚物質(zhì)對胰脂肪酶有顯著的抑制作用，當(dāng)葡萄籽提取物濃度為1 mg/mL時對胰脂肪酶的抑制活性高達(dá)80%［10］。吳子健等［11］研究發(fā)現(xiàn)葡萄籽浸提物對胰脂肪酶抑制作用為非競爭性抑制，其 Ki為 0.109 6 g/L，IC50為 0.128 4 g/L。

另外來源于荷葉，芒果莖葉等中的多酚類物質(zhì)也對胰脂肪酶有顯著的抑制作用［12-13］。

2 黃酮類化合物

黃酮類化合物是以黃酮為母核而衍生的一類黃色色素，是許多藥用植物中的主要活性成分，具有廣泛的藥理作用。

甘草是我國傳統(tǒng)中草藥，甘草黃酮是其最重要的活性成分之一，具有增強(qiáng)心血管功能、增強(qiáng)免疫力等作用［14］，從甘草根中分離的黃酮類化合物licochalcone A對胰脂肪酶有非競爭性可逆抑制作用，Ki為 11.2 μg/mL，IC50為35 μg/mL［15］。

霍世欣等［16］研究發(fā)現(xiàn)，由荷葉粗粉中提取的黃酮組分對胰脂肪酶呈現(xiàn)非競爭性抑制作用，IC50為0.007 6 mg/mL，抑制常數(shù) Ki為0.014 7 mg/mL。

結(jié)合治療相應(yīng)疾病的中醫(yī)藥方篩選具有獨(dú)特藥理作用的生理活性物質(zhì)，不但能提高篩選效率，還能為中藥的藥理研究打下基礎(chǔ)，因此應(yīng)予以重視。Wang等［17］研究了治療糖尿病的中醫(yī)藥方TZQ-F中的8種植物組分對 α-葡萄糖苷酶及胰脂肪酶的影響，其中荷葉黃酮(IC50為317.9μg/mL)、丹參多酚(IC50為64.5 μg/mL)、山楂葉黃酮(IC50為 324.0 μg/mL)對胰脂肪酶的作用較為明顯。

3 皂苷類化合物

皂苷在植物中分布廣泛，由皂苷配基與糖、糖醛酸或其他有機(jī)酸組成，具有殺菌，消炎，抗腫瘤等多種生物活性。近年來，從不同植物中分離到了對胰脂肪酶有抑制作用的皂苷類化合物。

Yoshikawa等［18］從福建山茶花中提取的3種齊墩果酸型皂苷chakasaponinsⅠ，Ⅱ，Ⅲ均能顯著地抑制胰脂肪酶活性，其 IC50分別為 0.15，0.17，0.53 mmol/L。

人參皂苷是西洋參的主要活性物質(zhì)之一，在心血管疾病及抗衰老等方面具有良好的藥理活性。從西洋參莖葉中分離的人參皂苷對胰脂肪酶有顯著的抑制作用，在濃度為0.05 mg/mL時，人參皂苷 Rb1、Rb2、Rc對胰脂肪酶的抑制活性均高于95%。另外，口服粗提皂苷可以抑制小鼠餐后血清甘油三酯濃度的升高，口服粗皂苷8周，可有效減輕白鼠子宮旁脂肪的重量。西洋參皂苷對小白鼠的減肥作用可能與人參皂苷Rb1、Rb2、Rc通過抑制胰脂肪酶的活性減少腸道對脂肪的吸收，進(jìn)而抑制高脂飲食誘發(fā)的脂肪在脂肪組織的積累有關(guān)［19］。而分離自竹節(jié)參的竹節(jié)參皂苷Ⅲ(chikusetsusaponinⅢ)等多種皂苷在濃度高于150μg/mL時對胰脂肪酶有顯著的抑制作用［20］。

Zheng等［21］從長蕊絲石竹中篩選得到的三萜皂苷 gypsosaponins A-C對胰脂肪酶有強(qiáng)烈的抑制作用，3種化合物在濃度為1 mg/mL時對胰脂肪酶的抑制率分別為58.2%，99.2%和 50.3%。

Kimura等［22］研究了從日本七葉樹中提取的七葉皂苷(escins)及其衍生物對脂肪酶的抑制作用，研究表明，七葉皂苷對胰脂肪酶的抑制作用明顯強(qiáng)于其衍生物去?；呷~皂苷(desacylescins)和去乙酰基七葉皂苷(deacetylescins)，說明C-21上的?；癈-22上的乙酰基對胰脂肪酶的活性抑制起關(guān)鍵作用，另外分離到的單體化合物中七葉皂苷Ib、IIb對胰脂肪酶抑制活性最為顯著，IC50分別為24，14μg/mL。Hu等［23］在七葉樹中分離得到的七葉皂苷及單體化合物七葉皂苷Ib、IIa在濃度為0.5 mg/mL時分別使胰脂肪酶的活力降為原來的38.2%，2.07%和3.27%。并且，喂服七葉皂苷可抑制ICR小鼠體重及子宮旁脂肪的重量的增加，同時可有效抑制肝臟內(nèi)甘油三脂及膽固醇含量的上升，另外口服含七葉皂苷(2%)的高脂飼料3 d后會顯著增加小鼠糞便內(nèi)甘油三酯的含量，說明七葉皂苷的減肥作用可能與其對胰脂肪酶的抑制作用有關(guān)。

此外，從刺五加、桔梗和穿龍薯蕷中分離得到的皂苷成分均對胰脂肪酶有明顯的抑制作用［24-26］。

4 萜類化合物

萜類化合物是指分子式為異戊二烯單位倍數(shù)的烴類及其含氧衍生物，廣泛存在于自然界，有一定的生理活性。

Jang等［27-28］從軟棗獼猴桃根中分離得到6種對胰脂肪酶有抑制作用的三萜類化合物，其中熊果酸(ursolic acid)和新化合物3-O-反式-對香豆酰獼猴桃酸(3-O-trans-p-coumaroyl actinidic acid)活性最為顯著，IC50分別為15.38和14.95μmol/L。此外，口服熊果酸(50～100 mg/kg)可顯著抑制喂食玉米油誘發(fā)的餐后血漿中甘油三酯水平的升高。

Kim等［29］研究發(fā)現(xiàn)石屏無患子甲醇提取物對胰脂肪酶有抑制作用，IC50為614μg/mL，而從中提取的齊墩果烷型三萜rarasaponinsⅠ、Ⅱ和raraoside A可顯著抑制胰脂肪酶的活性，IC50分別為 131，172，151 μmol/L。

Sugimoto等［30］對來源于巴拉圭冬青葉甲醇提取物得到的3種三萜類化合物進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)它們對胰脂肪酶有一定的抑制的作用。

另外，自鼠尾草中分離的鼠尾草酸、鼠尾草酚、齊墩果酸及梔子花中的藏花素對胰脂肪酶也有顯著的抑制作用［31-32］。

5 生物堿類化合物

生物堿是存在于自然界中的一類含氮堿性有機(jī)化合物，也是許多中草藥的重要有效成分，具有多種生物活性。從咖喱葉樹中提取的生物堿成分具有對胰脂肪酶的抑制作用，其中3種生物堿類物質(zhì) mahanimbin、koenimbin和 koenigicine的 IC50分別為 17.9，168.6 和 428.6 μmol/L［33］。朱曉青等［34］研究了荷葉生物堿粗提物對胰脂肪酶的作用，荷葉生物堿對胰脂肪酶的抑制呈非競爭性抑制，抑制常數(shù)Ki為0.2 mg/mL。

6 其他

Zhang等［35］研究發(fā)現(xiàn)蒲公英乙醇提取物對胰脂肪酶有強(qiáng)烈的抑制作用，IC50為78.2μg/mL，質(zhì)量濃度為250μg/mL時對胰脂肪酶的抑制率達(dá)到86.3%。韓國杜松和莽草甲醇提取物對胰脂肪酶的抑制活性IC50分別為20.4和21.9 μg/mL［36］。Slanc 等［37］利用高通量篩選方法研究了來源于106種食用、藥用植物的132種提取物對胰脂肪酶的抑制作用。研究發(fā)現(xiàn)，26種提取物對胰脂肪酶的抑制活性大于40%，其中來源于熊果、青豌豆以及大葉菩提樹等植物的10種提取物對胰脂肪酶的抑制活性高于70%，有必要進(jìn)一步分離研究其中的活性化合物。

7 總結(jié)與展望

在植物中篩選胰脂肪酶抑制劑的研究，一直是國內(nèi)外減肥藥研究的熱點(diǎn)。盡管目前已經(jīng)從植物中篩選到了大量對胰脂肪酶有抑制活性的天然化合物，但多數(shù)化合物的作用機(jī)理尚不清楚。另外，由于植物中活性成分含量低，難于大量提取等原因，使得篩選到的活性物質(zhì)難以作為減肥藥物應(yīng)用于臨床。因而，在繼續(xù)篩選高活性胰脂肪酶抑制劑的同時，深入研究天然化合物對胰脂肪酶的作用機(jī)制及構(gòu)效關(guān)系，將篩選得到的天然產(chǎn)物作為先導(dǎo)化合物，用化學(xué)法或微生物法對其進(jìn)行分子修飾，獲得活性更強(qiáng)的胰脂肪酶抑制劑，并將其應(yīng)用于臨床治療肥胖癥，是今后該領(lǐng)域研究的重要方向。

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Advances in the study of pancreatic lipase inhibitors derived from plants

JIANG Yun-yao1，LU Guo-ying2，LI Yan-fei1，WANG Pu1
(1.School of Pharmaceutical Science，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310032，China;2.Institute of Horticulture Zhejiang Academy of Agricultural Sciences，Hangzhou 310021，China)

Q946;R282.71

A

1005-1678(2012)02-0185-04

2010-10-15

浙江省制藥重中之重學(xué)科開放基金項(xiàng)目(20100610)

姜運(yùn)耀，男，碩士研究生，E-mail:jyunyao@163.com;王 普，通信作者，教授，博士生導(dǎo)師，E-mail:wangpu@zjut.edu.cn。