青香蕉果肉多酚成分鉴定及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用
青香蕉果肉多酚成分鉴定及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用
香蕉是一种广受欢迎的水果，其果肉中含有丰富的生物活性物质。华南理工大学食品科学与工程学院的研究团队对青香蕉果肉多酚进行了系统研究，不仅鉴定了其中的多酚成分，还探讨了其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用，为香蕉资源的开发利用提供了新的思路。
青香蕉果肉多酚的成分鉴定
研究团队采用大孔吸附树脂纯化香蕉果肉多酚，再通过超高效液相色谱-四极杆-静电场轨道阱高分辨质谱联用技术（UPLC-Q-Exactive Orbitrap-MS）鉴定其多酚组成。
香蕉多酚提取物在负离子模式下的色谱峰分布如图1所示，按出峰前后标注出28个色谱峰。通过与标准品库、文献和人类代谢组数据库比对，最终鉴定出28种化合物，其中21种为多酚类化合物。
具体来说，这些多酚类化合物包括：
- 7种酚酸类化合物：没食子酸、原儿茶酸、丁香酸、对羟基肉桂酸、异阿魏酸、对羟基苯甲酸、芥子酸-己糖苷
- 11种黄酮类化合物：秦皮乙素、芦丁、丁香醛、金丝桃苷、紫云英苷、柚皮苷、橙皮苷、没食子儿茶素、3′-甲基-杨梅素-3-O-芸香糖苷、山柰酚-3-O-芸香苷、异鼠李素-3-O-芸香糖苷
- 3种单宁类化合物：儿茶素、鞣花酸、二甲基鞣花酸
其中，单宁是青香蕉多酚的重要组成部分，且检测出了秦皮乙素、金丝桃苷、紫云英苷3种较少见的多酚类化合物。
香蕉果肉多酚对淀粉消化酶的抑制作用
研究团队以阿卡波糖为阳性对照，分析了香蕉果肉多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用和抑制类型。
对α-淀粉酶的抑制作用
实验结果显示，随着质量浓度的增加，香蕉多酚对α-淀粉酶的抑制率呈现先升高后平缓的趋势。在质量浓度0.125～2.000 mg/mL范围内，阿卡波糖对α-淀粉酶的抑制率高于香蕉多酚，IC50分别为0.15、0.53 mg/mL。虽然香蕉多酚对α-淀粉酶活性的抑制作用弱于阿卡波糖，但抑制剂质量浓度为1.0 mg/mL时，二者抑制率差异不显著，分别为（76.25±3.79）%和（82.75±2.29）%。
通过Lineweaver-Burk方程计算得到香蕉多酚对酶-底物复合物的解离常数（KIS）及对α-淀粉酶的解离常数（KI）分别为0.705、2.823 mg/mL。研究表明，解离常数越小，复合物的结合越紧密，本研究中香蕉多酚KIS＜KI，说明香蕉多酚对酶-底物复合物的亲和力强于对游离α-淀粉酶的亲和力，能够通过与酶-底物复合物结合阻止淀粉分解为葡萄糖，从而产生降血糖效果。
对α-葡萄糖苷酶的抑制作用
实验结果显示，随着质量浓度的增加，香蕉多酚对α-葡萄糖苷酶的抑制率呈先上升后平缓的趋势。当质量浓度相同时，阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶的抑制率高于香蕉多酚，但随着质量浓度继续增加，二者差距逐渐减小。经计算，阿卡波糖和香蕉多酚的IC50分别为3.41、35.76 µg/mL，阿卡波糖对α-葡萄糖苷酶的抑制能力优于香蕉多酚，但质量浓度为160 µg/mL时，二者抑制率分别为（96.59±0.01）%和（92.54±0.69）%，无显著差异。
通过Lineweaver-Burk方程计算得到香蕉多酚对α-葡萄糖苷酶的解离常数KI为29.89 µg/mL，对酶-底物复合物的抑制常数KIS为44.20 µg/mL，该抑制体系中KI＜KIS表明香蕉多酚对游离α-葡萄糖苷酶的亲和力大于对酶-底物复合物的亲和力，通过与酶紧密结合减少酶促反应的发生。
结论
研究发现，青香蕉果肉多酚提取物中鉴定出21种多酚类化合物，包含7种酚酸类化合物、11种黄酮类化合物和3种单宁类化合物。其中，单宁是青香蕉多酚的重要组成部分，并检测出秦皮乙素、金丝桃苷、紫云英苷3种多酚类化合物。香蕉多酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制效果良好，对α-淀粉酶为反竞争性-非竞争性混合抑制，IC50为0.53 mg/mL；对α-葡萄糖苷酶为竞争性-非竞争性混合抑制，IC50为35.76 µg/mL。香蕉多酚对淀粉消化酶的抑制作用说明其可能是青香蕉降血糖功能的活性成分之一。
本文《青香蕉果肉多酚成分鉴定及其对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制作用》来源于《食品科学》2023年45卷第7期61-68页，作者：王 倩，王 娟*，傅金凤，盛 鸥,*。DOI:10.7506/spkx1002-6630-20230801-009。