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动物脂肪酸合酶(FAS,E.C.2.1.3.85)是合成长链脂肪酸、参与体内能量代谢的一种重要的酶。近期的研究表明,FAS是治疗肥胖症和癌症潜在的双重靶点。然而目前已见报道的FAS抑制剂的抑制能力均不够强,并且存在一定的应用缺陷性。寻找高效低毒的FAS抑制剂的工作日益重要。
我们发现中药桑寄生对FAS具有很强的可逆抑制和不可逆失活作用。桑寄生50%乙醇的提取物抑制FAS的IC50值为0.48μg/ml,比浅蓝菌素、EGCG约强20倍,它是目前报道的最强的FAS抑制剂。桑寄生提取物对FAS中的酮酰还原反应的抑制能力也很强,其半抑制浓度为2.85μg/ml。桑寄生提取物不可逆抑制FAS呈现两相过程,快相的失活速度非常快,其速度常数是C75的8倍。抑制动力学研究表明,桑寄生提取物对FAS可能的抑制部位包括乙酰辅酶A结合位点和β-酮酰还原酶部位。
本文发现萹蓄苷(桑寄生中的一个重要黄酮苷)是强的FAS抑制剂,其竞争性质与桑寄生提取物完全一致,这说明萹蓄苷为桑寄生提取物抑制FAS的有效成分之一。但其抑制能力弱于桑寄生提取物,且没有不可逆抑制。故可推断桑寄生中应该还存在着黄酮苷以外的抑制FAS活性更高的其它成分。此外,通过比较几种不同的黄酮苷类化合物抑制FAS的能力,发现随着其上所连接糖基体积的增大,抑制能力降低。
动物实验表明在较低剂量下用桑寄生提取液饲喂小鼠,可显著减轻体重、降低食欲,同时小鼠肝脏FAS的活性也明显降低。桑寄生作为减肥组方中常见的一味药,其减重机理未见报道,因此对FAS活性的抑制可能解释中药桑寄生的减肥功效。
桑寄生药源复杂,可能来自于桑寄生科和槲寄生科的数十种植物。我们发现,桑寄生科植物提取物是很强的FAS抑制剂,其中钝果寄生属(Taxillus Tieghem)的抑制能力最强。而槲寄生科植物提取物几乎不抑制FAS。在选用桑寄生作为FAS抑制剂时,应选择桑寄生科的植物,且避免桑寄生与槲寄生的混用。
通过对绿茶的主要成分EGCG进行酸加热处理,发现其产物的可逆抑制和不可逆抑制能力都明显增强,其抑制FAS的竞争性质也不同于EGCG。用紫外光谱扫描和HPLC分析处理样,发现生成了新物质。处理条件可选用强酸100℃加热40 min。初步判断酸处理反应比较稳定,可为下一步的分离工作做准备。
本文另一项工作为研究绿茶提取物及EGCG对哺乳动物硫氧还蛋白还原酶(TrxR)的抑制作用。其半抑制浓度分别为256μg/ml和26.0μM。EGCG可以不可逆地抑制还原型TrxR。对其抑制机理进行了初步研究,认为不可逆失活作用与其没食子酸酯结构中带正电荷的羰基碳原子有关。现有结果可说明EGCG抑制还原型TrxR的作用位点在TrxR的活性中心,可能与Sec498和/或His472有关,它们是位于TrxR C-末端距离较近的两个活性氨基酸。但确切的机理目前未下定论。本项研究提出抑制硫氧还蛋白还原酶是绿茶及EGCG抗癌的一个新的可能的机理。