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α-淀粉酶抑制剂的虚拟筛选、体外消化性研究及降糖果冻开发认领

作者：

袁慧聪

学位授予单位：

天津科技大学

摘要：

近年来,随着人们生活水平的不断提高,糖尿病的发病率逐年上升。预防糖尿病的关键在于干扰体内淀粉的消化和葡萄糖的吸收,α-淀粉酶是催化淀粉水解的关键酶,是治疗糖尿病的关键靶点。研究表明,长期的药物摄入会导致腹泻、腹胀和肝损伤等毒副作用,因此,寻找更新、更有效、副作用更小以及成本更低的α-淀粉酶抑制剂成为一个值得探索的研究领域。大量食物来源的天然多酚类化合物具有α-淀粉酶抑制活性,但目前还没有一套完整的筛选流程对食物来源的天然多酚类化合物的α-淀粉酶抑制活性进行系统的分析和研究,相关作用机制研究也尚不完善。本研究旨在通过虚拟筛选、酶抑制机制研究和体外模拟消化模型,对多酚类化合物的降糖活性进行全方面评估,并将评估结果应用于降糖果冻产品的研发。主要研究内容和结果如下: 利用Hiphop药效团模型结合CDOCKER和Lib Dock两种分子对接技术,构建α-淀粉酶抑制剂综合计算筛选方法,并成功应用于Phenol-Explorer数据库,筛选结果表明原花青素B2具有较高的α-淀粉酶抑制活性。分子对接数据显示原花青素B2与α-淀粉酶的结合能为-9.8 kcal/mol,主要作用于α-淀粉酶活性中心的His305,Val163和Trp59。光谱学研究表明原花青素B2可以通过疏水作用静态淬灭α-淀粉酶。通过Englyst法进一步分析不同来源的原花青素提取物对淀粉消化率的影响,结果表明葡萄籽原花青素的体外模拟消化抑制能力显著。淀粉-碘结合实验表明葡萄籽原花青素可以由非共价键驱动与直链淀粉形成V型配合物,这一结果与XRD和FT-IR分析一致。SEM观察表明葡萄籽原花青素能够促进淀粉的聚集,阻碍淀粉酶对淀粉的水解。采用单因素与正交试验设计对葡萄籽原花青素降糖果冻的配方和工艺进行优化,得到最佳的制作条件为葡萄籽原花青素提取物0.3%、复合胶3.0%、柠檬酸0.03%、甜菊糖苷0.04%;最佳制作工艺为煮胶时间6 min、煮胶温度90℃、灭菌时间15 min、灭菌温度85℃。最终得到的葡萄籽原花青素降糖果冻α-淀粉酶抑制率为(82.25±1.49)%,理化指标符合相关国家标准,口感清爽,酸甜适中,可以作为糖尿病患者的辅助食品,为未来果冻市场的天然化和功能性提供了新思路。

摘要译文

关键词：

α-淀粉酶抑制剂; 多酚; 虚拟筛选; 淀粉消化; 果冻研发; 葡萄籽原花青素

学位年度：

2024

学位类型：

硕士

学科专业：

食品科学与工程

导师：

王旭

中图分类号：

TS255.43[果酱、果冻]

学科分类号：

0822[轻工技术与工程];083202[农产品加工及贮藏工程]

D O I：

10.27359/d.cnki.gtqgu.2024.001142