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我院张久亮副教授团队:紫薯花色苷干预淀粉消化与改善高果糖高脂诱导代谢综合征的机制

作者:发布:2021-05-17点击量:

华中农业大学食品科学技术学院张久亮副教授团队在国际食品期刊Critical Reviews in Food Science and Nutrition(IF=7.862)发表了题为“Targets and mechanisms of dietary anthocyanins to combat hyperglycemia and hyperuricemia: a comprehensive review”的综述文章。张久亮副教授为通讯作者,华中农业大学硕士研究生杨扬为第一作者。

花色苷(Anthocyanins)广泛存在于有色植物中,是日常摄入量较大的膳食类黄酮。通过综述总结发现,花色苷能通过包括抑制淀粉消化酶、抑制肠道葡萄糖吸收、调节胰腺和肝脏功能在内的多靶点机制干预高血糖及其并发症(图1)。其中不同来源的花色苷对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶表现出不同构效关系。另一方面,高血糖与高尿酸血症互为独立危险因素。花色苷特别是紫薯花色苷作为有效且副作用较小的黄嘌呤氧化酶抑制剂,其具有能改善高血糖合并高尿酸血症的潜在活性,但分子机制还有待进一步研究(图2)。

1花色苷抗高血糖活性的靶点及其机制

2高尿酸血症与高血糖的联系,花色苷的降尿酸作用及其对代谢综合征的潜在调节作用

近日,华中农业大学食品科学技术学院张久亮副教授团队在国际食品期刊Food chemistry(IF=6.306)在线发表了题为“Inhibition mechanism of diacylated anthocyanins from purple sweet potato (Ipomoea batatasL.) against α-amylase and α-glucosidase”的研究文章。张久亮副教授为通讯作者,华中农业大学硕士研究生杨扬为第一作者。

本研究中,研究人员发现紫薯双酰基花色苷纯化物相对于紫薯单酰基花色苷和蓝莓无酰基花色苷纯化物具有较好的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制作用;紫薯双酰基花色苷纯化物是α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的混合型抑制剂且竞争性抑制占主导;如图3所示,利用荧光猝灭、3D荧光光谱、圆二色谱等多种光谱学方法研究了紫薯双酰基花色苷纯化物与α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的相互作用机制,并通过分子对接模拟揭示了酰基基团在其中的作用;紫薯双酰基花色苷纯化物也能够有效延缓大鼠体内淀粉消化。此研究为紫薯花色苷预防和调节高血糖提供了科学依据,也为将紫薯花色苷作为原料应用于高附加值功能性食品提供理论基础。目前,该团队发现利用紫薯双酰基花色苷纯化物干预能够通过抑制高果糖高脂饮食小鼠的肝脏XO酶活性降低血尿酸,从而缓解高脂血症、非酒精性脂肪肝和肝脏氧化应激,进而改善胰岛素抵抗;同时调节果糖代谢相关酶mRNA的表达并降低肾脏果糖、葡萄糖和尿酸的重吸收相关转运蛋白表达水平、缓解肾脏炎症反应,进而减少肾脏病理学变化、减轻肾脏负担和损伤(图3)。紫薯花色苷展现出在改善高果糖高脂诱导代谢综合征和缓解肾脏损伤中良好的应用前景。

3紫薯双酰基花色苷对高果糖高脂饮食诱导代谢综合征小鼠的调节作用和机制

原文连接:

https://doi.org/10.1080/10408398.2020.1835819

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2021.129934

撰稿人:张久亮

审稿人:刘石林

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