王 雨，孫延平，楊炳友，王秋紅，匡海學(xué)

（1.黑龍江中醫(yī)藥大學(xué) 教育部北藥基礎(chǔ)與應(yīng)用研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 黑龍江省中藥及天然藥物藥效物質(zhì)基礎(chǔ)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江 哈爾濱 150040；2.廣東藥科大學(xué) 中藥學(xué)院 中藥炮制學(xué)教研室，廣東 廣州 512000）

脂肪酶是一種人體必需的酶，能水解脂肪（甘油三酯中的酯鍵）形成脂肪酸和甘油。大約95%的攝入脂肪被小腸吸收都與消化脂肪酶有關(guān)。因此，抑制脂肪酶活性被認(rèn)為是降低甘油三酯從而發(fā)揮抗肥胖的有效途徑之一[1]。多糖類(lèi)成分作為高等植物、動(dòng)物細(xì)胞膜和微生物細(xì)胞壁的重要組成部分，在生物體的生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用。近年來(lái)，多糖因其具有抗氧化、抗腫瘤、抗菌、抗糖尿病和保護(hù)肝臟等廣泛的藥理作用特別是抗肥胖、降血脂活性而受到越來(lái)越多的關(guān)注，是一類(lèi)重要的生物活性天然產(chǎn)物[2,3]。本文按多糖對(duì)脂肪酶活性的抑制類(lèi)型分類(lèi)，對(duì)近年來(lái)多糖對(duì)脂肪酶抑制活性以及部分構(gòu)效關(guān)系進(jìn)行綜述，為開(kāi)發(fā)新天然多糖類(lèi)脂肪酶抑制劑提供理論基礎(chǔ)。

1 多糖對(duì)脂肪酶的抑制活性

酶抑制劑活性常用IC50值衡量，IC50通常被定義為抑制率達(dá)到50%時(shí)抑制劑的濃度，但它還取決于酶抑制劑的抑制類(lèi)型、抑制常數(shù)以及測(cè)定IC50值時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件。因此，酶抑制劑活性需要根據(jù)其相對(duì)抑制力（IC50值）以及抑制類(lèi)型來(lái)綜合評(píng)估。通常脂肪酶的抑制作用可分為競(jìng)爭(zhēng)性、非競(jìng)爭(zhēng)性及混合型3種抑制類(lèi)型[1]。

1.1 多糖對(duì)脂肪酶活性的競(jìng)爭(zhēng)性抑制

李祥龍等[4]報(bào)道了茯磚茶多糖對(duì)脂肪酶抑制作用的影響，結(jié)果顯示，茯磚茶多糖IC50為662.44mg·mL-1，對(duì)應(yīng)的多糖含量為（1.46±0.01）%。Dixon和Lineweaver-Burk分析表明，茯磚茶多糖抑制類(lèi)型為可逆競(jìng)爭(zhēng)性抑制。宋田源等[5]從紅毛藻中通過(guò)水提醇沉方法制備得到紅毛藻粗多糖，對(duì)粗多糖進(jìn)行了分離純化，得到紅毛藻粗多糖片段F。片段SF1、SF2和SF3是由片段F進(jìn)一步分離純化得到的，其中片段SF1和SF2是由阿拉伯糖、葡萄糖和糖醛酸組成，片段SF3則主要是由半乳糖與葡萄糖組成。將SF1、SF2和SF3對(duì)脂肪酶的抑制作用分別進(jìn)行研究，結(jié)果表明，SF1、SF2和SF3對(duì)胰脂肪酶均有抑制作用，且隨著多糖濃度的逐漸升高，抑制作用逐漸加強(qiáng)。抑制效果由好到差的片段分別為：SF3（IC50為0.50mg·mL-1），SF2（IC50為0.60mg·mL-1）和SF1（IC50為0.69mg·mL-1），其對(duì)照成品藥Orlistat的半抑制濃度IC50是1.45g·mL-1。可以看出，相對(duì)于片段SF1和SF2，片段SF3對(duì)胰脂肪酶的抑制作用顯著，屬于競(jìng)爭(zhēng)性抑制。多糖發(fā)揮脂肪酶的競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用在于部分多糖可以與脂肪酶的活性中心結(jié)合形成多糖-酶的復(fù)合物，而這種復(fù)合物又不會(huì)進(jìn)一步的分解，阻斷了酶與底物的結(jié)合，降低了脂肪酶活力。這種類(lèi)型的抑制作用，取決于多糖與底物濃度比例關(guān)系，多糖濃度越大，底物濃度越小，形成的多糖-酶的復(fù)合物就會(huì)越多[5]。

1.2 多糖對(duì)脂肪酶活性的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制

高航等[6,7]從蓮子紅衣粗多糖中分離純化得到重均分子質(zhì)量分別為3.78×104D和4.94×104D的中性多糖和酸性多糖兩種組分，純度分別為91.16%和90.24%。中性多糖組分由葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖等4種單糖組成；酸性多糖組分由葡萄糖、木糖、半乳糖、巖藻糖、阿拉伯糖等5種單糖組成。研究蓮子紅衣粗多糖對(duì)胰脂肪酶抑制作用，結(jié)果表明，在pH值為7.2、多糖提取物濃度為0.15g·mL-1、反應(yīng)時(shí)間為10min時(shí)，抑制效果最佳，此條件下可達(dá)到最高抑制率94.61%。其抑制作用類(lèi)型為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，抑制常數(shù)Ki為73.6mg·mL-1。顏軍等[8]用DEAE-纖維素柱層析從苦蕎麥多糖（TBP）中獲得3個(gè)苦蕎多糖組分TBP-1、TBP-2和TBP-3。其中，組分TBP-1、TBP-2是由葡萄糖組成的均一多糖；組分TBP-3是由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖組成的雜多糖。經(jīng)考察，苦蕎麥多糖對(duì)體外胰脂肪酶具有抑制活性，底物為三油酸甘油酯，苦蕎麥多糖的半抑制濃度（IC50）為28.23mg·mL-1，抑制率達(dá)到52.17%，抑制常數(shù)Ki=43.28mg·mL-1，抑制作用類(lèi)型為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制[9]。蔡銘等[10]從黑木耳子實(shí)體提取的多糖AAP80經(jīng)多次純化得到單一多糖組分AAP80-3a。AAP80-3a主要含有D-葡萄糖、D-甘露糖和D-半乳糖，其摩爾比為1∶0.26∶0.15。冉琳等[11]以月桂酸4-硝基苯酯為底物，研究了黑木耳多糖對(duì)胰脂肪酶活性的抑制作用，結(jié)果表明，抑制效果最好的為組分中的中性多糖組分a，最佳條件時(shí)抑制率可達(dá)到46.93%，是一種可逆的非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑，抑制常數(shù)Ki為30.32mg·mL-1，根據(jù)Dixon和Lineweaver-Burk分析，米氏常數(shù)Km為17.68mg·mL-1，最大反應(yīng)速率Vmax為1.43μmol·min-1?？喙隙嗵怯砂肴樘?、鼠李糖、甘露糖、阿拉伯糖、葡萄糖、木糖等6種單糖組成，其摩爾比為2.22∶0.50∶0.11∶0.88∶1∶0.12，多糖含量達(dá)51.16%[12]。安歡等[13]考察了苦瓜多糖對(duì)脂肪酶體外抑制活性的影響，確定了最佳反應(yīng)條件為：苦瓜多糖濃度為30mg·mL-1，pH值為7.5，反應(yīng)時(shí)間為15min，反應(yīng)溫度為37℃。此條件下，苦瓜多糖對(duì)胰脂肪酶的抑制效果最好，抑制率為51.24%，IC50為29.86mg·mL-1，抑制常數(shù)Ki為21.62mg·mL-1，其抑制類(lèi)型為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用。陳永麗等[14]測(cè)定桑葉多糖由8種單糖組成，分別為甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、葡萄糖醛酸和半乳糖醛酸，體外脂肪酶抑制活性研究表明，桑葉多糖對(duì)胰腺脂肪酶抑制作用類(lèi)型為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，具有較強(qiáng)的抑制活性，半數(shù)抑制濃度為10.32mg·mL-1。以上多糖的脂肪酶抑制類(lèi)型均表現(xiàn)為非競(jìng)爭(zhēng)性抑制，這種類(lèi)型是由于多糖與脂肪酶的活性中心以外的某些基團(tuán)密切結(jié)合，所形成的多糖-脂肪酶復(fù)合物再與底物相結(jié)合，最終形成不會(huì)進(jìn)一步分解的多糖-脂肪酶-底物的復(fù)合物，從而表現(xiàn)出脂肪酶非競(jìng)爭(zhēng)性抑制活性[5]。

1.3 多糖對(duì)脂肪酶活性的混合型抑制

裴若楠[15,16]對(duì)石花菜粗多糖進(jìn)行純化和各多糖組分的分離，得到較純的GAP1多糖。GAP1主要是由鼠李糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖和L-巖藻糖組成，其中以半乳糖含量最高。GAP1的重均分子質(zhì)量為62651Da，測(cè)得GAP1的半抑制濃度（IC50）為1.44mg·mL-1，對(duì)照組奧利司他的半抑制濃度為0.12mg·mL-1。表明GAP1對(duì)胰脂肪酶可起到一定的抑制作用。GAP1對(duì)胰脂肪酶的抑制機(jī)制兼具競(jìng)爭(zhēng)和非競(jìng)爭(zhēng)性抑制作用的特點(diǎn)，為線(xiàn)性混合型抑制。李祥龍等[4]另外報(bào)道了黑茶中其他3種茶多糖對(duì)脂肪酶抑制作用的影響，結(jié)果顯示，抑制效果由好到差的茶多糖分別為：普洱茶茶多糖（IC50為47.57mg·mL-1）、六堡茶多糖（IC50值為64.10mg·mL-1）、康磚茶多糖（IC50值為244.58mg·mL-1），對(duì)應(yīng)的多糖含量為（2.83±0.00）%、（2.32±0.01）%、（2.19±0.01）%。Dixon和Lineweaver-Burk分析表明，3種茶多糖抑制類(lèi)型相同，均為可逆競(jìng)爭(zhēng)性與非競(jìng)爭(zhēng)性混合型。多糖對(duì)脂肪酶的混合型抑制作用在于，這些多糖不僅能與底物競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合脂肪酶，而且還能與底物-脂肪酶復(fù)合物相互作用，形成多糖-底物-脂肪酶復(fù)合物，從而表現(xiàn)出混合型抑制作用[17]。

2 多糖純度的影響

多糖的純化是研究中不可缺少的環(huán)節(jié)，從天然物質(zhì)中提取的多糖可能含有部分的蛋白質(zhì)、多酚等雜質(zhì)，分離純化多糖后，伴隨著多糖純度的提高，多糖對(duì)脂肪酶活性的抑制能力也有相應(yīng)的變化[18]。陳靜慧[19]測(cè)得鐵皮石斛水溶物（ODOP）、鐵皮石斛粗多糖（CDOP）及純度為89.06%的鐵皮石斛精制多糖（DOP）的胰脂肪酶活性IC50分別約為2.50、2.00、1.80mg·mL-1。實(shí)驗(yàn)證明，在一定濃度范圍內(nèi)，鐵皮石斛多糖對(duì)胰脂肪酶活性的抑制作用呈濃度依賴(lài)性，純化后的多糖對(duì)酶的抑制活性高于純化前的粗多糖。裴若楠[15,16]采用DEAE-52離子交換柱層析及Sephadex G-200凝膠柱層析分離純化了石花菜粗多糖（GAP），得到總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.56%的多糖組分GAP1，兩者的半抑制濃度（IC50）分別為226.13、1.44mg·mL-1，對(duì)照組奧利司他的半抑制濃度為0.12mg·mL-1。表明石花菜多糖對(duì)胰脂肪酶可起到一定的抑制作用，且純化后的酸性多糖GAP1對(duì)胰脂肪酶表現(xiàn)出更為顯著的抑制效果。

3 多糖分子量的影響

多糖對(duì)脂肪酶的抑制作用可能與其分子量大小有關(guān)。Li等[20]以海參為原料，測(cè)定當(dāng)濃度為8mg·mL-1時(shí)，4種硫酸化多糖對(duì)脂肪酶的抑制活性不同，F(xiàn)CSPG、FCS-Ib、FUC-PG和FUC-Ib的胰酶抑制率分別為（24.13±4.59）%、（6.76±1.11）%、（62.07±3.45）%和（60.92±5.86）%。結(jié)果表明，相對(duì)分子質(zhì)量較高的FUC-PG和FUC-Ib對(duì)體外胰腺脂肪酶活性的抑制作用較大。He等[21]通過(guò)不同的提取方法（加壓水提取、熱水提取、超聲波輔助提取、微波輔助提?。┓謩e獲得不同分子量的青稞多糖THb-P、THb-H、THb-U和THb-M。濃度為8.0mg·mL-1時(shí)，這4種青稞多糖對(duì)胰腺脂肪酶的抑制率分別為（63.20±1.11）%、（58.39±0.98）%、（54.67±1.03）%和（52.65±0.83）%，IC50分別為3.761、4.487、6.423和7.276mg·mL-1，結(jié)果表明，具有較高分子量的THb-P對(duì)胰脂酶的抑制作用高于THb-H、THb-U和THb-M。Edashige等[22]從4種柑橘品種中提取分離，分別得到含有果膠的高分子量多糖組分和低分子量多糖組分，4個(gè)品種均表現(xiàn)出相似的結(jié)果：高分子量組分（分子量大于30萬(wàn)）對(duì)胰腺脂肪酶活性有很強(qiáng)的抑制作用，而低分子量組分（分子量小于30萬(wàn)）幾乎沒(méi)有抑制作用。

4 結(jié)論

綜上所述，天然產(chǎn)物多糖對(duì)脂肪酶活力的抑制作用可分為競(jìng)爭(zhēng)性抑制、非競(jìng)爭(zhēng)性抑制和混合型抑制3種類(lèi)型，并結(jié)合其半數(shù)抑制濃度（IC50）、抑制率以及抑制常數(shù)（Ki）綜合分析多糖的酶抑制活性。伴隨對(duì)各類(lèi)多糖的分離純化，相比純化前，純化后的多糖對(duì)脂肪酶往往表現(xiàn)出更為顯著的抑制效果，因此，多糖純度成為影響脂肪酶抑制活性重要因素之一。除此之外，多糖的分子量也會(huì)影響脂肪酶的抑制能力，這可能與多糖的鏈構(gòu)象等因素有關(guān)，仍需要進(jìn)一步的研究其他構(gòu)效關(guān)系因素，包括多糖的單糖組成、糖苷鍵鏈接方式等。本文為尋找新的天然多糖脂肪酶抑制劑提供了新的研究方向，使多糖類(lèi)減肥藥物具有更廣闊的應(yīng)用前景。