丹皮多糖对α-葡萄糖苷酶作用的影响

丹皮多糖对α-葡萄糖苷酶作用的影响 丹皮多糖对α-葡萄糖苷酶作用的影响 第23卷第2期 2006年4月 生物学杂志 JOURNAL0FB10IJ()GY Vo1.23No.2 Apr,2006 丹皮多糖对O/.一葡萄糖苷酶作用的影响 戴玲,赵帜平,沈业寿,李剑峰,李明珠 (安徽大学生命科学学院,合肥230039) 摘要:研究丹皮多糖(PSM2b)对Of,一葡萄糖苷酶作用的影响,探索其降血糖作用的途径.通过建立体外酶一抑制荆模型, 测定丹皮多糖PSM2b及其分级分离组分对酶作用的抑制率.结果显示PSM2b的分级分离组分PSM:b一.,PSM2b一2,PSM:b一 在体外对Of,一葡萄糖苷酶有一定的抑制作用,PSM2b对酶的抑制作用不明显. 关键词:仪一葡萄拓苷酶抑制荆;丹皮多搪 中图分类号:Q591.4文献标识码:A文章编号:1008-9632(2006)02—0023—02 葡萄糖苷酶抑制剂?是一类新型的降血糖药物, 其作用机理是通过抑制人小肠刷状缘上的一葡萄糖 苷酶活性,从而延缓肠道碳水化合物的吸收而达到治 疗糖尿病的目的.糖苷酶抑制剂的研究受到国内外的 广泛重视J.已开发上市的药物有阿卡波糖,伏格 列波糖,米格列醇,保格糖等.近年来,不少科技工作 者对各种来源的植物提取物,海洋藻类提取物进行了 糖苷酶抑制剂筛选研究,取得了一些进展.丹皮 多糖(PSM2b)是从安徽地道中药中提取的糖复合物, 我们前期工作已证实,其可明显降低葡萄糖和四氧嘧 啶诱发的鼠高血糖,是降血糖的有效部位?J.现进 一 步研究PSM2b对一葡萄糖苷酶作用的影响,探讨 其降血糖途径. 1材料与方法 1.1材料 一 葡萄糖苷酶(EC3.2.1.20):Sigma公司;4一硝基 一— D一吡喃葡萄糖苷(PNPG):Sigma公司;阿卡波糖 (商品名拜糖平):购自合肥市医药公司;丹皮多糖 (PSr~.b):本院实验室制备提供,批号:200303;还原型谷 胱甘肽:华美生物工程公司;其他试剂为国产分析纯. 1.2方法 1.2.1一葡萄糖苷酶活性测定:按Sigma公司质控 实验程序进行.反应总体积2mL,37,pH6.8;加抑制 剂后保温20min,以8mL0.1mol/LNa2CO3终止反应, 400nm处测光吸收值.酶活单位定义:在pH6.8,37 条件下,一分钟催化水解PNPG产生1i~mol葡萄糖所 需要的酶量为一个酶活单位. 1.2.2建立一葡萄糖苷酶一抑制剂模型,基本参考 收稿日期:2005-09—02 作者简介:戴玲(1955一),女.副教授,从事糖生物学研究. 基金项目:安徽省自然科学基金资助项目(03043301) 文献[9]. 抑制剂活力单位:在pH6.8,37~C下,加入抑制剂, 使酶失去一个活力单位为抑制剂一个抑制活力单位. 本实验以拜糖平作为阳性对照药,以糊精作为阴性对 照药. 抑制率=xl00% 1.2.3PSM2b分级分离:PSM2b溶于蒸馏水,再经凝 胶Superdex200柱(1.6×60cm)分离纯化,以 0.02mol/LPBS洗脱,流速1.0mL/min,分部收集,苯酚 一 硫酸法检测各收集管,紫外280nm波长删步监测,合 并峰液各管,经透析,冷冻干燥备用. 2结果 2.1PSM2b的分级分离将PSM2b经Superdex200 凝胶柱洗脱分离,经硫酸一苯酚法测定可得三个糖峰, 分别命名为PSM2b—l,PSM2b一2,PSM2?如图1所示.糖 峰与280nm紫外监测峰基本吻合,说明此三个组分仍 是含蛋白的糖类.三组分的理化性质将另文总结. 一卜_宝2当瓮器高葛高导 洗脱管觳 围1PSM2b的分级分离 2.2PSM2b及其各组分对Ot一葡萄糖苷酶酶活的影 23 00 OmOOnOm 第23卷第2期 2006年4月 生物学杂志 JOURNALOFBIOLOGY V0I.23No.2 Apr,2006 响以不同浓度的PSM2b及其各分离组分作为待测 物,加入一葡萄糖苷酶反应体系中,观察和计算抑制 率.结果如图2. 1oo ? 毒? * 要?. ? 0 O.?Oo5O'OO'5O20O25O? 待测物终浓度(ma,mL) 圈2PSM2b殛备组分对a一两萄糖苷酶酶活的影响 3讨论 从以上结果可以看出,阳性对照拜糖平对仅一葡萄 糖苷酶有显着的抑制作用,表明本实验所建立的一葡 萄糖苷酶一抑制剂模型是适当的,可用于筛选检测相 关的抑制剂.经多次实验,反应体系中酶量为 0.035u/管,底物PNPG浓度为3mg/mL,0.50mg/管为 最佳.经测定一葡萄糖苷酶对PSM2b及其分级组分 均无酶解作用. 检测结果表明PSM2b对一葡萄糖苷酶的作用没 有影响.由PSM2b经凝胶层析分离得到的三个组分 PSM2b— l,PSM2b一 2,PSM2b. 3在O.O5—0.25mg/mL的浓度 范围内,对一葡萄糖苷酶均有一定程度的抑制作用. 其中PSM一最高抑制率可达63%. PSM2b对一葡萄糖苷酶的作用没有抑制,而由 PSM2b分离的组分对Ot一葡萄糖苷酶均有一定程度的 抑制.产生此种结果的原因可能是,PSM2b中各单体 有效浓度偏低,或分子量过大,阻碍了多糖分子与酶活 中心的接触.另外未经分子筛分离的2b可能含有一 些小分子杂质,会干扰多糖与酶的作用. PSM2b降血糖机理及其构效关系一直是我们感兴 趣的课题.陈海敏等人【l3J测定了多种糖和糖的衍生物 对一葡萄糖苷酶的抑酶活性,并对其构效关系进行了 讨论,说明一葡萄糖苷酶对底物或抑制剂的结构有严 格的要求,抑制剂分子的构象,各取代基团的位置和性 质,聚合度等都对抑制活性有影响.从本文结果可以 看出,分子量较小的PSM2b一2和PSM:一,抑制活性相对 好一些,说明多糖分子量的大小对其抑酶活性有较大 的影响. 已发现多种植物多糖有降血糖作用?引,但确切机 理,至今缺乏深入的研究.至于不同来源的多糖,是否 24 有共同的降糖机理,也是值得探讨的课题.对于 PSM2b的降血糖作用机理,本课题组的研究表明??, PSM2b对?型糖尿病大鼠的降血糖作用机制是可提高 肝细胞低亲和力胰岛素受体数目,改善受体环节的胰 岛素抵抗.至于PSM2b各组分可否通过抑制肠道Ot一 葡萄糖昔酶来达到延缓血糖升高,还有待进一步的深 入研究. 参考文献: [1]陈家伦.新一代治疗糖尿病的药物一阿卡波糖[J].中华内 分泌代谢杂志1995,l1(3):170—173. [2]冯长根,陈凌,刘霞.以中草药为来源的一葡萄糖苷酶抑 制荆筛选研究进展[J].中国新药杂志,2OO5,14(6):699-672. [3]Alarcon—AguilarFJ,Jimenez—EstradaM.Reyes—ChilpaR. Hypoglycemicactivityofrootwaterdecoction,sesquiterpenoids, andonepolysaccharidefractionfromPsacaliumdecompositumin mice[J].JEthnopharmacol,2000,69(3):207,15. 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(下转38页) 第23卷第2期 2006年4月 生物学杂志 JOURNALOFBIOLOGY V01.23No.2 Apr,2006 低不呈正相关,也可能脱色能力较低的菌株对脱色后 的染料中问体有一定的降解能力,使之矿化;而脱色能 力较强的菌株可能对中间体降解能力较差,因而表现 了较高的COD值.具体对脱色后的染料中间体的降 解程度还有待进一步研究. 综上所述,此8株菌对三种偶氮染料的最佳脱色 条件为37?,微好氧,pH7—9,脱色率多在85%以上. 通过对COD的测定结果分析,三种染料脱色后发生了 一定程度的降解,但降解为何种中间产物有待进一步 研究. 参考文献: [1]YangFL.Studyonbiodegradationofsome啪dyes[J].Environ Sei(环境科学).1991.12(3):27—3O. [2]<化学百科全书>编辑委员会.化工百科全书(13)[M].北 京:化学工业出版社.1997.317. [3]MichaelsGB.LewisDL.Microbialtransformationratesofazo andriphenylmethmethanedyes[J].Environ,ToxicolChem 1986:5:161—6. [4]HungK—T.StevensSE.Jr.Degradationofaz,odyesbyenviron- mentalmicroorganismsandhelminthes[J].EnvironToxicol Chem.1993,12:2121—32. [5]ArliellCM.BarclaySJ.NaidooN.BuckleyCA.MulhoHandDA, SeniorE.Microbialdecolorizationofareactiveazodyeunderan- aerobicconditions[J].WaterSA1995:21:61—9. [6】徐文东,文湘华.微生物在含染料废水处理中的应用[J].环 境污染治理技术设备,2000.1(2):9—16. [7]张波,白云峰,朱斌.两株细茵对偶氟染料活性艳红x一 3B脱色的研究[J].山西大学,1998,21(1):77-79. [8]柴华丽.等编着.定量分析化学实验教程[M].上海:复旦大 学出版社.1993,198. Studiesondecolorizationofthreeazodyesusingbacteria ZHANGJin—pingKANZhen—rongLIANGLi—huaLIGangMIAOLei (1.CollegeofLifeScience,HebeiUniversity,Baoding071002,China; 2.ShijiazhuangPharmaWeishengPharmaceutical(Shijiazhuang)CO.,LTD.Shijiazhuang050035,China; 3.Thesewagefactoryofdesposing,Baoding071000,China) Abstract:Eights~mnsofbacteriawithbetterdyedecolorizingabilitywereisolatedfromthedyeingwastewaterofa printinganddyeingfactory.TheyallCandecolorizethreeazodyes(AcidBlack10B,AcidBlackNG,DirectLakeBlue) withthedecolorizationrateofabove80%tothethreedyesateachoptimumcondition.Somehavethedecolorizaionrateat 100%forDirectLakeBlue.Thispaperstudoedthedecolorizingeffectivenessoftheeightstrainsunderdifferenttempera? ture,pHandckntentsofoxygen,andanalysedthedegradationofthethreedyesaccordingtothechemicaloxygendemand (COD). Keywards:decolorizing;bacteria;solaton;azodye;COD (上接24页) InhibitioneffectofcomponentsofPSM2bon0c—glucosidase DAILing,ZHAOZhi—ping,SHENYe—shou,LIJian—feng,LIMing—zhu (CollegeofLifeSciences,AnhuiUniversity,Hefei230039,China) Abstract:PolysaccharidePSM2bwagextractedfromChineseherbMudancortex.Toinvesti gatetheeffectsofpolysac— charidePSM2banditsfractionationsonalpha—glucosidage,enzyme— inhibitorassaywasperformed.Thefractionationsof PSM2b,PSM2b— l,PSM2b一 2, PSM2b一 3wereobtainedbygelfiltrationchromatography.Allofthemexhibitedalpha—glucosi— dageinhibitoryactivitytosomeextent,butPSM2bitselfhagnoobviousinhibitoryeffect. Keywords:polysaccharide;—glucosidaseinhibitor 38