植物來(lái)源的胰脂肪酶抑制劑研究進(jìn)展

郭子雨，姚雨含，劉濤，趙軍*

（1.新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046；2.新疆藥物研究所維吾爾藥重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，新疆 烏魯木齊 830004；3.新疆醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830011）

胰脂肪酶（pancreatic lipase，PL）是脂肪消化吸收過(guò)程的關(guān)鍵酶，抑制胰脂肪酶的活性可以減少人體對(duì)脂肪的吸收。目前臨床上普遍使用的PL抑制劑是奧利司他（Xenical）。該化合物是一種半合成脂抑素衍生物，具有較強(qiáng)的選擇性抑制胃脂肪酶和PL作用，能減少水解物的膳食脂肪數(shù)量，改善機(jī)體對(duì)熱量的吸收。然而，該成分存在一定的不良反應(yīng)，如肝腎損害、營(yíng)養(yǎng)不良以及腹部痙攣、脂肪性大便、脹氣等胃腸道反應(yīng)[1]。因此，尋找活性顯著的PL抑制劑仍然是當(dāng)今天然產(chǎn)物研究的熱點(diǎn)。植物中包括多酚、黃酮、皂苷、生物堿等多種有效成分。來(lái)源于植物，特別是可食植物的PL抑制劑以其毒性較低、副作用小的特點(diǎn)備受人們的關(guān)注。

多種植物提取物具有顯著的PL抑制作用，如綠茶、菠菜、糙米、花椒、肉桂、山茶、薄荷、金盞花、牛膝、向日葵、亞麻和蜂膠等[2-7]。菠菜提取物能通過(guò)抑制PL活性而表現(xiàn)出良好的降血脂作用；該提取物能顯著降低高脂血癥大鼠的攝食量、體重增加、脂質(zhì)過(guò)氧化反應(yīng)，恢復(fù)高脂血癥大鼠的脂質(zhì)代謝和抗氧化水平[8]?；⒄忍崛∥飳?duì)PL活性有明顯的抑制作用，且以劑量依賴的方式抑制3T3-L1前脂肪細(xì)胞中脂肪細(xì)胞分化，減少脂滴的形成以及降低3-磷酸甘油脫氫酶（glycerol-3-phosphate dehydrogenase，GPDH）的活性。經(jīng)該提取物處理后，脂肪細(xì)胞分化相關(guān)蛋白（adipocyte differentiation-related protein，ADRP）、圍脂滴蛋白、成脂轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)水平均顯著降低，磷酸化AMP活化蛋白激酶（phosphorylated AMP-activated protein kinase，pAMPK）水平升。因此，虎杖的減肥作用可能與其通過(guò)抑制PL活性和脂肪生成而下調(diào)脂肪堆積相關(guān)[9]。中藥復(fù)方制劑大柴胡湯可以劑量依賴的方式抑制小鼠PL活性，并降低血清甘油三酯水平。研究發(fā)現(xiàn)制劑中缺少黃芩時(shí)，大柴胡湯的脂肪酶抑制活性顯著降低。即大柴胡湯中的黃芩對(duì)脂肪酶抑制功效起著重要作用[10]。基于上述文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)，本文對(duì)近年來(lái)植物有效成分抑制PL活性的研究概況展開(kāi)綜述，以期為PL抑制劑的開(kāi)發(fā)提供參考。

1 多酚類

蔬菜水果中富含多酚類活性物質(zhì)，此類成分可結(jié)合蛋白質(zhì)，起到抑制消化酶的作用，能降低腸道腔中的游離脂肪酸和單酰甘油，從而減少甘油三酯的吸收。不同酚類以及酚類與其它成分之間會(huì)發(fā)生多種相互作用，對(duì)PL活性產(chǎn)生促進(jìn)或抑制等不同的影響[11]。（-）-表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（epigallocatechin gallate，EGCG）、（-）-沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（gallocatechin gallate，GCG）、（-）-表兒茶素沒(méi)食子酸酯（epicatechin gallate，ECG）和（-）-表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯（epigallocatechin，EC）4種茶多酚（EGCG 類似物）對(duì)PL活性均有抑制作用，其抑制率大小順序?yàn)镋GCG＞GCG＞ECG＞EC。隨EGCG類似物濃度的增加，PL活性先快速下降后緩慢下降。PL二級(jí)結(jié)構(gòu)的α-螺旋含量隨EGCG類似物濃度的增加而降低，其順序同樣為EGCG＞GCG＞ECG＞EC，說(shuō)明α-螺旋在其活性發(fā)揮上起重要作用。EGCG、ECG和EC對(duì)PL產(chǎn)生的熒光均有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)猝滅作用，而GCG僅有靜態(tài)猝滅作用。此外，EGCG類似物可誘導(dǎo)PL自組裝成復(fù)合物，該復(fù)合物的流體動(dòng)力學(xué)半徑與抑制率密切相關(guān)。動(dòng)力學(xué)分析表明，EGCG類似物能通過(guò)降低PL酶的轉(zhuǎn)變中點(diǎn)溫度減少PL酶的熱穩(wěn)定性，且不與PL催化位點(diǎn)結(jié)合非競(jìng)爭(zhēng)性非共價(jià)抑制PL活性[12]。綠茶的3次水浸泡物對(duì) PL 的半數(shù)抑制濃度分別為（12.3±2.8）、（6.2±0.3）、（4.0±1.1）mg/mL。EGCG分別占3次浸泡物的4.3%、6.0%和6.3%?；ㄉ蘸恳踩绱?。綠茶二次浸泡物能有效降低高脂飼料致小鼠血漿甘油三酯濃度的升高，其作用的成分為EGCG[13]。表沒(méi)食子兒茶素和表沒(méi)食子兒茶素沒(méi)食子酸酯表現(xiàn)出較高的PL抑制作用（IC50為 387.2、237.3、391.2 μmol/L），且符合競(jìng)爭(zhēng)性抑制，對(duì)反應(yīng)速度的抑制具有劑量依賴性[14]。茶黃素-3，3′-二沒(méi)食子酸、茶黃素-3′-沒(méi)食子酸酯和茶黃素對(duì)PL有抑制作用，IC50分別為 1.9、4.2、3.0 μ/L 和大于 10 μ/L。TFdiG與底物濃度呈混合抑制。在計(jì)算機(jī)模擬中發(fā)現(xiàn)茶黃素與Asn263和Asp206結(jié)合，在活性位點(diǎn)附近形成一個(gè)口袋，含有沒(méi)食子酰基的茶黃素會(huì)擾亂His264的質(zhì)子化[15]。

柿子多酚（persimmon tannin，PT）是柿子果實(shí)降血脂作用的主要成分。PT對(duì)PL有較高的親和力，并以非競(jìng)爭(zhēng)性方式抑制PL的活性，IC50為0.44 mg/mL。氫鍵和π-π堆積是相互作用的主要原因。PT對(duì)胃腸道PL的顯著抑制活性可能是其降脂作用的機(jī)制之一[16]。富含單寧的南洋杉種皮提取物可通過(guò)抑制PL活性間接抑制甘油三酯吸收，顯著降低了小鼠血漿甘油三酯水平。動(dòng)力學(xué)檢測(cè)表明，南洋杉種皮單寧是一種有效的PL抑制劑，抑制類型為拋物線型、非競(jìng)爭(zhēng)型，抑制常數(shù)Ki1和 Ki2分別為（332.7±146.1）μg/mL 和（321.2±93.0）μg/mL；可進(jìn)一步有效降低高脂飼料誘導(dǎo)的小鼠血清甘油三酯的升高[17]。從五倍子乙醇提取物分離得到的化合物（1）親蛋白-fb、化合物（2）2-O-二沒(méi)二?；?1，3，4，6-四-O-沒(méi)食子酰基-β-D-葡萄糖、化合物（3）1，2，3，4，6-五-O-沒(méi)食子?；?β-D-葡萄糖、化合物（4）1，2，4，6-四-O-沒(méi)食子?；?β-D-葡萄糖和化合物（5）3-羥基-5-甲氧基苯酚1-O-β-D-葡萄糖對(duì)PL有較強(qiáng)的抑制作用，其IC50值在（30.6±2.4）mmol/L～（3.5±0.5）mmol/L之間。化合物（2）對(duì)3T3-L1細(xì)胞的脂肪細(xì)胞分化也有明顯的抑制作用[18]。

咖啡酰奎尼酸類是一類分子量較小的多酚類成分。該類成分有多種異構(gòu)體，可通過(guò)與Ser153、His264和Asp177催化三聯(lián)體同時(shí)結(jié)合以及相互作用的競(jìng)爭(zhēng)模式抑制PL活性。3-咖啡?？鼘幩峒捌洚悩?gòu)體4、5-咖啡?？鼘幩?、3，4-、3，5-和 4，5-二咖啡?？鼘幩釋?duì)PL活性的抑制作用 IC50值分別為 1.10、1.23、1.24、0.252、0.591 mmol/L和0.502 mmol/L。它們的結(jié)合親和力在-8.4 kcal/mol～-9.5 kcal/mol之間，與對(duì)數(shù) IC50的線性相關(guān)系數(shù)為0.893，Spearman相關(guān)系數(shù)為1.0?？Х弱？鼘幩峒捌洚悩?gòu)體會(huì)與氫鍵和疏水鍵相互作用相結(jié)合，具有較好的穩(wěn)定性[19]。

從葡萄醇提物中分離得到的二苯乙烯類成分對(duì)PL 有較強(qiáng)的抑制作用，其 IC50值為（6.7±0.7）mol/L[20]。桑樹(shù)皮中的2-芳基苯并呋喃衍生物對(duì)PL有較強(qiáng)的抑制作用（IC50為 0.09 μmol/L～0.92 μmol/L）[21]。海洋褐藻提取物中的間苯三酚聚合物氟呋內(nèi)酯A和7-鄰苯三酚對(duì)PL有較強(qiáng)的抑制作用，其IC50在37.2 μmol/L～12.7 μmol/L之間[22]。莽草酸具有抑制脂肪酶活性的作用，其抑制類型是混合型可逆抑制，抑制常數(shù)Ki=4.30 mg/mL，Ki′=3.28 mg/mL。熒光淬滅試驗(yàn)表明，莽草酸使脂肪酶發(fā)生熒光淬滅，Tyr、Trp、Phe等生色基團(tuán)由蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水區(qū)向親水環(huán)境暴露，使熒光強(qiáng)度降低，從而導(dǎo)致酶活性降低[23]。

2 黃酮類

苦瓜的甲醇、二氯甲烷亞和乙酸乙酯提取物具有較強(qiáng)的脂肪酶抑制活性，IC50值分別為（2.06±0.02）、（1.52±0.02）mg/mL 和（1.31±0.02）mg/mL。黃酮苷和槲皮素是其甲醇提取物的主要成分[24]。從辣椒中發(fā)現(xiàn)的4種酚類化合物咖啡酸、對(duì)香豆酸、槲皮素和辣椒素，對(duì)豬胰臟脂肪酶活性的具有抑制活性和結(jié)合特性，抑制作用最強(qiáng)的是槲皮素，IC50為（6.1±2.4）μmol/L，其次是對(duì)香豆酸[（170.2±2.6）μmol/L]和咖啡酸[（401.5±32.1）μmol/L]，而辣椒素和辣椒提取物的抑制活性很低[25]。牛膝在一些地區(qū)的烹飪中作為配料使用，從該植物根部得到的3個(gè)新的黃烷酮-查爾酮型雙黃酮化合物對(duì)PL有顯著的抑制作用，對(duì)α-葡萄糖苷酶也有抑制活性，且強(qiáng)于阿卡波糖，在餐后血糖的調(diào)控上具有潛在的應(yīng)用價(jià)值[26]。甜橙皮提取物對(duì)PL有很強(qiáng)的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用，其發(fā)揮作用的主要是二氫黃酮類成分橙皮苷。橙皮苷通過(guò)氫鍵和范德華力與PL在非催化位點(diǎn)處發(fā)生相互作用，這個(gè)過(guò)程屬于自發(fā)進(jìn)行的放熱反應(yīng)，并且不會(huì)改變PL的二級(jí)結(jié)構(gòu)[27]。白木香中的5-羥基-7，4’-二甲氧基黃酮、木犀草素-7，3’，4’-三甲醚和 5，3’-二羥基-7，4’-二甲氧基黃酮對(duì) PL 活性的抑制率均在6%～53%之間[28]。巴可巴甲醇提取物在體外對(duì)PL活性有抑制作用，其主要成分異鼠李素和車(chē)前草苷B能降低小鼠血漿甘油三酯（triglyceride，TG）水平[29]。

銀杏葉提取物被廣泛應(yīng)用于高脂血癥等代謝性疾病的治療中，其所含的銀杏異黃酮和銀杏雙黃酮對(duì)PL均有較為顯著的抑制作用，IC50值在2.9 μmol/L～12.78 μmol/L之間[30]。中藥桑白皮中的6個(gè)黃酮類成分（桑皮酮C、桑根酮D、苦參酮C、苦參酮G、桑色素和桑辛素）對(duì)PL有較為顯著的抑制作用，IC50值在0.77 μmol/L～20.56 μmol/L 之間；其中活性最顯著的桑根酮D可以通過(guò)氫鍵與PL催化三聯(lián)體中的關(guān)鍵氨基酸Ser152產(chǎn)生較強(qiáng)的相互作用[31]。另一種桑科植物柘木根黃酮化合物柘木黃酮A和柘木黃酮D對(duì)PL有顯著的抑制作用，IC50值分別為 6.5、9.0 μmol/L[32]。從三尖杉中得到 5，7，4’-三羥基-6，8-二戊烯基異黃酮和庫(kù)德拉黃酮C能顯著抑制胰腺脂肪酶活性，IC50值分別為 65.0、17.0 μmol/L[33-34]。

3 花色苷及原花青素

原花青素的PL抑制活性與其聚合度有關(guān)，聚合度越高，活性越強(qiáng)。隨著原花青素平均聚合度的增加，葡萄籽原花青素對(duì)PL活性的抑制作用和對(duì)內(nèi)源蛋白熒光的猝滅作用均增強(qiáng)[35]。沙棘葉提取物具有較高的PL抑制活性，其活性組分為以表沒(méi)食子兒茶素和表阿夫兒茶精為主要成分的原花青素低聚物，聚合度約為5[36]。豇豆提取物的對(duì)PL有較強(qiáng)的抑制作用（IC50為15.2 μg/mL）。花青素和花青素-3-葡萄糖苷是該提取物所含的主要成分，對(duì)PL抑制作用的IC50值分別為28.29、188.28 μmol/L，兩者對(duì) PL 是非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，Ki分別為27.28、88.97 μmol/L，表明花青素的糖基化顯著降低了對(duì)PL的抑制。因此，食用豇豆可通過(guò)抑制脂肪消化酶減少脂肪的吸收，繼而達(dá)到減肥降脂的功效[37]。番荔枝果實(shí)和果皮提取物對(duì)PL也具有較強(qiáng)的抗PL活性，其所含成分中花青素的抑制活性遠(yuǎn)強(qiáng)于花青素-3，5-二葡萄糖苷[38]。

4 皂苷類

人參皂甙 Rb1、Rg1、Rg3 和 K 在 100 μg/mL 時(shí)分別顯著抑制的PL活性（抑制率分別為43%、47%、75%、55%），其中Rg3的作用最強(qiáng)，最低有效濃度為6.25 μg/mL[39]。刺五加總皂苷對(duì)脂肪消化的關(guān)鍵酶PL具有較好的抑制活性，從中分離得到的硅藻苷F、黨參皂苷B、長(zhǎng)春花素3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷6’-O-甲酯和石膏素3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷對(duì)PL均具有顯著的抑制作用，IC50值分別為 0.22、0.25、0.26、0.29 mmol/L[40]。熊果酸硬脂酰葡萄糖苷（ursolic acid stearoylglucoside，UASG）對(duì)高脂飲食誘導(dǎo)肥胖有很好的降血脂作用。飼喂含UASG高脂飼料小鼠的血脂指標(biāo)、體重、子宮旁脂肪組織重量、肝臟甘油三酯（TG）及各臟器重量均明顯降低，大鼠的糞便含量和糞便中甘油三酯含量也顯著增加。UASG預(yù)處理可抑制大鼠口服脂肪乳后血漿甘油三酯水平的升高。此外，UASG在2.5 mg/mL濃度下對(duì)PL活性有明顯的抑制作用，說(shuō)明UASG可能通過(guò)抑制PL活性來(lái)預(yù)防高脂飲食誘導(dǎo)的小鼠肥胖[41]。

5 萜類

白樺酸是一種存在于多種可食植物中的五環(huán)三萜類成分，該化合物在 1.5 μmol/L～100 μmol/L 濃度范圍內(nèi)劑量依賴性的抑制PL活性（IC50為21.1 μmol/L），并可通過(guò)cAMP依賴的磷酸二酯酶抑制作用介導(dǎo)脂解作用，加速脂肪動(dòng)員[42]。熊果酸對(duì)PL也有較好的抑制作用，在該化合物C-28引入含苯環(huán)的側(cè)鏈可能顯著提升對(duì)PL的抑制率[43]。銀杏內(nèi)酯A、B和白果內(nèi)酯對(duì)PL 有明顯的抑制作用（IC50為 22.9、90.0、60.1 μg/mL），其基團(tuán)可與PL關(guān)鍵氨基酸在PL結(jié)合袋中發(fā)生相互作用。這些成分是銀杏葉提取物的降血脂作用的主要藥效物質(zhì)基礎(chǔ)[44]。丹參提取物對(duì)PL的抑制活性，呈濃度依賴性，IC50值為（3.54±0.22）mg/mL，其成分隱丹參酮具有明顯的 PL 抑制活性，IC50為（6.86±0.43）μmol/L[45]。

6 醌類及蒽酮類

白花菜根中的萘醌類成分白花丹醌有明顯的抗脂肪作用，對(duì)PL抑制的 IC50值為（82.08±9.47）μmol/L，抑制動(dòng)力學(xué)為混合型。體內(nèi)試驗(yàn)也表明該成分能通過(guò)減少油紅O染色和降低甘油三酯含量發(fā)揮明顯的抗脂肪作用[46]。決明根乙酸乙酯提取物在250 μg/mL濃度下對(duì)PL的抑制率為74.3%，其中雙蒽醌類成分決明素A抑制活性最強(qiáng)，IC50值為41.8 mmol/L[47]。從三尖杉莖葉中分離得到氧雜蒽酮類化合物（cudracuspixanthone P）能通過(guò)抑制PL的活性減少脂肪酸刺激的肝細(xì)胞中的脂肪積聚，該成分可用于代謝性疾病的治療[48]。

7 其它

木質(zhì)素可自發(fā)地與PL結(jié)合形成PL-木質(zhì)素復(fù)合物，從而提高酶的活性。PL-木質(zhì)素復(fù)合物的形成是疏水和靜電相互作用引起的吸熱反應(yīng)。木質(zhì)素與PL之間存在非輻射能量傳遞，結(jié)合過(guò)程符合二次指數(shù)衰減函數(shù)。木質(zhì)素-PL復(fù)合物的形成，會(huì)改變酶的α-螺旋含量，增加其側(cè)鏈的剛性[49]。荔枝種子蛋白質(zhì)對(duì)PL有明顯的抑制作用，IC50為73.1 μg/mL[50]。研究發(fā)現(xiàn)中國(guó)海綿（Xestospongia testudinaria）中的溴化多不飽和脂類化合物對(duì)PL有顯著的抑制活性（IC50為3.11μmol/L），與陽(yáng)性對(duì)照奧利司他（IC50為0.78 μmol/L）相似。末端（E）-烯炔官能團(tuán)、鏈中的二炔基和甲酯基都是該類化合物PL抑制劑活性的關(guān)鍵官能團(tuán)，體內(nèi)試驗(yàn)也顯示了顯著的降脂效果[51]。蘆薈凝膠傳統(tǒng)上用于治療糖尿病、肥胖癥和傳染病，其濃度在0.4 mg/mL時(shí)對(duì)PL的抑制率85.56%明顯高于奧利司他70.58%[52]。