_淀粉酶抑制剂的研究进展吕凤霞
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食品科学
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!综述
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已研究发现 !$$ 多种来自植物和微生物的抑 <$ 年代以来， 制 ! M 淀粉酶的活性物质， 有的已经进入临床试验 。 微生物来
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源的糖 L 苷 N 水解酶抑制剂的筛选研究在近些年来已成为比较 活跃的领域之一，尤其在联邦德国和日本。现已报道的这类酶 抑制剂 #$ = )$ 种。 *4.@I@ 等报道从一株链霉发酵液中分离出 一种新的寡糖类— !—糖苷水解酶抑制剂 8P@D&H@G。 体内试验对
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它 ! M 淀粉酶抑制剂是属于糖 L 苷 N 水解酶抑制剂中的一种， 能有效地抑制肠道内唾液及胰淀粉酶的活性， 阻碍食物中碳水化 合物的水解和消化，减少糖分的摄取，降低了血糖和血脂含量水 平，合食后不产生高血糖症，从而胰岛素分泌减少，脂肪合成降 低， 体重减轻。 目前在医药和农业上具有广泛的用途， 临床医学上 用于防治糖尿病、 高血糖、 高血脂等病症； 农业上 ! M 淀粉酶抑制 剂基因可作为抗虫基因， 改良植物抗虫性， 减少杀虫剂的使用。 另 外，在酶学研究方面，可作为探究 ! M 淀粉酶活性部位的分析工 具， 作为通过选择作用测定 ! M 淀粉酶同工酶的反应物 X! Y ， 作为蛋 白质与蛋白质之间识别和相互作用的模林体系等方面具有内在 目前， 在国外已 效应。 因此， ! M 淀粉酶抑制剂应用前景十分广阔。 被广泛深入研究， 在我国刚刚起步， >$ 年代初开始此类药物的筛 选和研制。以下就 ! M 淀粉酶抑制剂研究进展作一概述。 ! 国内外研究概况 国外 ! M 淀粉酶抑制剂研究起步较早， 早在 !9)) 年在小麦 以及 !9:" 年又在普通大豆上都曾有过报道
南京
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还可作为抗虫基因。目前在医学和农业上 ! M 淀粉酶抑制剂是一种很有潜力抑制糖类在消化道吸收的药物， ! M 淀粉酶抑制剂 特性
应用前景广阔。本文对 ! M 淀粉酶抑制剂的发展概况、 类型及特性进行了综述， 并对其前景作了展望。 关键词 !"#$%&’$ 4 M 8.0’4H/ @G6@Q@3&, @H 4 I@GP &R &,74G@Cห้องสมุดไป่ตู้C&.D&-GPH( S3 C4G Q/ D&3/G3@4’’0 -H/ 4H ./P@C@G/H &R P@4Q/3/H &T@G7 3& @G6@Q@3@G7
罗国安， 王义明， 色谱， !99" ， !) L ; N ： :)< = ::$( 邢少璟、 刘洁生， 食品科学， !999 ， #$ L > N ： ; = >( 舒友琴等， 食品科学， !999 ， #$ L !! N ： !) = !<(
! ! 淀粉酶抑制剂的研究进展
吕凤霞
摘 要
陆兆新
南京农业大学食品科技学院
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#
! - 淀粉酶抑制剂的分离纯化 ! - 淀粉酶抑制剂的来源不同，其分离纯化的方法也有所
不同。 从植物源获得的 ! - 淀粉酶掏剂分离纯化方法， 据 5’ 等 . 6 0 报道， 主要步骤包括磨碎、 热处理或用水浸提、 用硫酸铵沉淀或 乙醇分离、过 7UNU - Q>((J(’9> 柱层析、V>1L2I>W X - G" 柱凝胶 层析以及 YZ - Q>((J(’9> 柱层析后分离， 冻干得白色粉末状酶。 从微生物来源获得的 ! - 淀粉酶制剂的分离纯化方法，据 主要步骤是将发酵液过滤除去不溶物， 清液中加 [2A3T3 . !# 0 报道， 活性炭，活性炭吸附后，用乙醇洗脱，经多次柱层柱和纸层柱， 再经 V>1L2I>W X - !" 柱凝胶过滤， 再经 5SPY 得单个活力峰， 收 集活力峰， 冻干得白色粉末状酶。 /) ! - 淀粉酶抑制剂活性的测定方法 淀粉酶抑制剂的活力测定采用两种方法：碘呈色法和 # ， " - 二硝基水杨酸比色法 . !6 0 。 ,!+ 碘呈色法：测定过程在试管中进行，取 %) $"4( 浓度 用磷酸缓冲液配制的 ! - 淀粉酶， 加入 %) $"4( 待测 为 !48 M 4(， 加入 !] 可溶性淀粉溶液 !4(。#GY 恒温 液， #G\ 结合 !% 分钟， 反应一定时间后加碘显色。最后根据裉色的时间来确定抑制剂 的相对含量。 ,$+ 浓度为 !48 M 4( " - 二硝基水杨酸 , 7*V + 比色法： #， 的 ! - 淀粉酶溶液 %) $"4(， 与等测液 %) $"4( 在 #GY 结合 !% 分 在 #GY 保温反应 " 分钟后 钟后， 加入 !) "] 可溶性淀粉 %) "4(， 加入 !4( 7*V 试剂， 在沸水浴上加热 !% 分钟， 冷却后稀释至适 当的倍数并在 "$%;4 波长测定 ^7 值。 " 展望 从酶学的研究历史来看，第一代的研究是以阐明各种酶的 一级结构和高级结构为标志；第二代的研究以阐明酶的催化机 制和限定分解机制为标志，第三代的研究酶抑制剂对各种疾病 因加以阐明并提出治疗方案 . $% 0 。目前对 ! - 淀粉酶抑制剂的资 源及药理作用已作了系统研究，因淀粉酶抑制剂对胰岛素和血 糖的利用并无直接利用，过去一直认为其对糖尿病患者只有辅 助降糖作用， 而无直接治疗作用， 但近几年的研究发现， 糖尿病 病人长时间的高血糖是导致病人多系统多脏器损害的最主要 原因 . $! 0 。因此， 减少淀粉分解为单糖从而降低餐后血糖水平对 糖尿病人的好处就显而易见。 减肥是永久流行的时尚， ! - 淀粉 酶抑制剂可减少糖向脂肪转化，增加脂肪消耗以减轻体重，其 应用前景广阔。 随着现代生物技术的不断发展，生物化学、酶学和医学基 础研究的进一步深入，使得酶抑制剂在临床上应用日趋活跃， 具有较大的实用价值；在农业上通过转基因技术来赋予植物尤 其农作物抗虫特性 . $$ 0 ， 为农业产量的提高提供了一条崭新而有 效的途径。
报道从链霉菌属中产生 ! - 淀粉酶抑制剂具有
， !9<# 年 ! M 淀
粉酶抑制剂曾经在微生物上有过报道，因其在医学上的应用价 值而被广泛研究。 ! M 淀粉酶抑制剂在 #$ 世纪 <$ 年代被深入 由于发现其在医学上的重 研究， 在 #$ 世纪 >$ 年代和 9$ 年代， 要性，尤其在抑制糖尿病和高血糖以及对昆虫选择性控制等方 面具有重要作用而加速研究 。
!综述
食品科学
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在链霉菌属 + 、植物源 , 植物界中普遍存在，尤其是禾谷作物和 少数从哺乳动物中获得， 而且也在合 豆类作物的种子中 + 获得， 成物质中发现过。天然存在的 ! - 淀粉酶抑制剂有三种类型 . / 0 , ! + 微生物产带一个寡生物胺单位的含氮碳水化合物； 分别为： , $ + 微生物产多肽， 如 1234 , 来自微生物的猪胰腺 ! - 淀粉酶抑 制剂 + 和 5234 , 微生物起源人 ! - 淀粉酶抑制剂 + ；, # + 在谷类、 豆类以及其它较高等植物中发现的大分子蛋白质抑制剂。 通常的 ! - 淀粉酶抑制剂都是些有机化合物，它们与酶形 成酶抑制剂复合物而使酶失活。在化学结构上，它们可以是蛋 因来源不同 白质、 多肽和碳水化合物 . 6 0 。根据它们的化学性质， 其化学物理特性而不同。 由各种不同的链霉菌属种产生的淀粉酶抑制剂具有低的 分子量， 大约在 "%% - $%%%72 , 道尔 + 之间， 而且是 ! - 淀粉酶中 非常有效的抑制剂，它们有三种类型 , ! + ’(38’9:2:3;9 寡糖制菌 , $ + 24<(’9:2:3;9 制淀粉酶素； , # + :=>9:2:3;9。它们共用具有拟 素； 双糖单元工寡生物胺或脱氢寡生物胺。不同数目 ! - 7 - 葡萄 糖基团以 ! - !) / 糖苷键连接，而在 :=>9:2:3;9 中与一个 ! - !) ! 糖苷键葡萄糖连接。 这个含 * 碳水化合物对几个葡萄苷酶包括 ! - 淀粉酶有抑制作用 . !% ? !$ 0 。 @2A3=3 等
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。上海医药工业研究所在 >$ 年代初就开始与日本东京微生物化
学研究所、日本麒麟啤酒和美国辉瑞公司等合作从土壤中寻找新 的由微生物产生的生理物质的研究，建立淀粉酶抑制剂等的筛选 模型
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。江西省中医药研究所从小麦中提取一种 ! M 淀粉酶抑制
剂， 并对其理化特性及结构组成作了进一步研究 X>Y 。国内研究突出 是河北省科学院生物研究所从链霉菌中获得产生 ! M 淀粉酶抑制 剂的菌种 ? M !9 M !，系国内首次从淡紫灰类群中筛选出该抑制剂 菌株，建立适合 ? M !9 M ! 菌株的发酵工艺，并对其化学性质进行 研究。 发酵滤液中的 ! M 淀粉酶抑制剂活性超过 <$Z 。 经 +8[+ 小 鼠试验， 无任何毒副作用。该研究已获得中国科技成果奖。 目前，建立在分子生物学基础的植物基因工程技术，研究 较多的抗虫基因—淀粉酶抑制剂基因，! M 淀粉酶抑制剂 L ! M 含量较为丰富。它的 8S N 是在禾谷类作物和豆科作物的种子中， 杀虫机理就是在于其能抑制昆虫消化道内 ! M 淀粉酶的活性， 使食入的淀粉不能消化水解，阻断了主要的能量来源；同时， 也会刺激昆虫的消化 ! M 8S 和淀粉消化酶结合形成 \S 复合物， 腺过量分泌消化酶，使昆虫产生厌食反应，导致发育不良或死 亡。在小麦或大麦中已克隆出多个淀粉酶抑制剂基因。转化烟 草的实验证实，该基因在体内可正确表达。中科院从事菜豆淀 粉酶抑制剂基因的研究正处于实验阶段。 # ! M 淀粉酶抑制剂类型及特性研究 大多数 ! M 淀粉酶抑制酶抑制剂已从微生物源 L 主要集中
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