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脂肪酸合酶(E.C.2.3.1.85,FAS)是体内能量代谢体系中一种重要的酶,它催化合成长链脂肪酸。现在越来越多的研究支持,它是治疗肥胖症和癌症的双重潜在靶点。因此,FAS抑制剂可作为减肥、抗癌药物开发的先导化合物研究,具有重要意义。
草莓是一种对FAS具有明显抑制作用的水果。研究发现,从草莓肉和草莓叶中提取FAS抑制剂的最佳溶剂条件为50%乙醇。分别对它们的50%乙醇提取物分极性萃取,抑制FAS活性最好的是草莓肉的乙酸乙酯萃取物(S-AE)和草莓叶的乙酸乙酯萃取物(SL-AE)。S-AE对FAS只有快结合抑制作用,而SL-AE同时还存在时间依赖性的慢结合抑制,因此是更有效的FAS抑制剂。动力学研究显示,S-AE和SL-AE对FAS的作用机理并不相同,但是主要作用位点都不在酶的酮酰还原功能域上。HPLC-MS鉴定S-AE和SL-AE的化合物成分,种类和含量差别都很大,但有几种共有的成分,包括鞣花酸、槲皮素和芍药素-阿拉伯糖苷等。其中鞣花酸和槲皮素在二者中含量都很多(S-AE含鞣花酸28.023%,槲皮素11.010%;SL-AE含鞣花酸32.456%,槲皮素7.926%),也是已测定的对FAS具有明显抑制作用的单体。我们分析这两种化合物,尤其是鞣花酸,应该是S-AE和SL-AE中抑制FAS的主要活性成分。3T3-L1小鼠前脂肪细胞实验的结果显示,S-AE和SL-AE都在50μg/ml浓度下有效抑制细胞内脂滴的积累,但对细胞存活并无影响。
筛选发现山竹壳的石油醚提取的小极性组分对FAS有抑制作用。山竹壳中含有丰富的xanthone类物质,测定其中γ-倒捻子素抑制FAS的IC50值只有0.49μg/ml,是已知对FAS抑制活性最强的单体之一。此外,另外四种xanthone类化合物:α-倒捻子素、β-倒捻子素、Garcinone E和5,9-二羟基-8-甲氧基-2,2-二甲基-7-(3-甲基丁-2-烯)-2H,6H-吡喃-[3,2-b]-xanthen-6-酮也是有效的FAS抑制剂。动力学研究表明,这四种化合物对FAS表现出明显的抑制动力学规律,都与乙酰辅酶A呈竞争性抑制,与丙二酸单酰辅酶A呈竞争性和非竞争性的混合性抑制。说明它们具有部分相同的作用机理,竞争位于酶的酰基转移酶功能域(MAT)上的这两个底物的结合位点,这是它们抑制FAS的一个主要的作用方式,但不是唯一方式。Xanthone类化合物含有相同的结构母核,可能是因为结构上的相似性,它们表现出类似的对FAS抑制的动力学规律。另外,γ-倒捻子素的抑制活性明显强于这4个化合物,其抑制机理也不同于它们,可能与结构中相对于α-、β-倒捻子素含有较多的活性酚羟基有关,具体是什么差异导致了这种不同还需进一步研究。
对FAS具有抑制作用的水果还有很多,包括芒果、苹果等,分布十分广泛。测定了几种不同品种的芒果和化合物芒果苷,对FAS显示显示不同的抑制活性。Grany Smith苹果皮不同处理样品几乎都对FAS存在明显抑制,其中化合物含量不同导致了抑制能力的差别。
从水果中筛选和研究FAS抑制剂,可为许多水果的生物活性提供可能的解释,并提供更为科学的使用方法。对肥胖症、癌症药物的开发也是一条来源丰富、具有低毒优势的先导研究的道路。