辣木Moringa Oleifere,又稱鼓槌樹Drumstick tree,為辣木科(Morangaceae)的多年生落葉喬木,因其根有辛辣味,故而得名辣木。辣木不僅有非常高的營養價值,如含有豐富的維生素、蛋白質、氨基酸及對人體有益的鈣、鉀、鐵和硒等營養物質,還具有豐富的藥用價值,如抗菌、抗癌、抗氧化、降血糖和降血脂等。2012年,我國衛生部將辣木葉批準為新資源食品。由此,人們對辣木葉的關注度日益提高,但目前對其降糖、降脂作用及其相應活性成分仍缺乏深入研究。
基于以上背景,武漢植物園植物化學生物學學科組副研究員陳桂林等在郭明全研究員的指導下,較深入研究了非洲肯尼亞產地辣木葉的降糖、降脂活性及其相關活性成分。體外酶抑制活性結果表明,富含黃酮類成分的辣木葉提取物可以分別顯著抑制碳水化合物、脂類代謝過程中的關鍵酶α-葡萄糖苷酶(α-glucosidase)和胰脂肪酶(pancreatic lipase)。同時,辣木葉提取物不僅可以顯著促進3T3-L1細胞對葡萄糖的吸收(圖1),還可以顯著調節3T3-L1細胞中的脂肪代謝的相關生化指標(TC、TG、HDL-C和LDL-C),從而較好地發揮降糖、降脂活性。隨后,以α-glucosidase和pancreatic lipase為關鍵靶標,采用親和超濾質譜(UF-LC/MS)技術,該研究還分別篩選、鑒定出辣木葉提取物中11個、7個具有潛在降糖、降脂活性的功能成分。分子對接(Molecular Docking)分析表明,上述多個功能化合物可與α-glucosidase中的氨基酸殘基Tyr 158、Gln 279、His280、Asp 307、Arg 315、Gln 353、Glu 411和Gly 601形成氫鍵,與pancreatic lipase中的氨基酸殘基Asn 88、Arg 256、Asp 258、Tyr 267和Thr 271形成氫鍵,因而加強了活性小分子對生物靶分子的結合能力。本研究首次較為全面地展示了非洲肯尼亞產地辣木葉顯著的降糖、降脂活性,及其潛在的功能活性化學成分,證實了辣木葉具有較好潛力的降糖、降脂活性天然藥物,并為其作為良好的民間藥用植物和進一步的臨床應用提供了科學依據。
相關研究成果以“Hypoglycemic and hypolipidemic effects of Moringa oleifera leaves and their functional chemical constituents”為題,發表在食品領域的JCR TOP 5% 期刊國際學術期刊Food Chemistry上。該研究工作得到了國家自然科學基金(81673580,81903791)、湖北省自然科學基金(2019CFB254)和澳門科學發展基金(0090/2018/A3)的資助。
文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2020.127478
圖1. 辣木葉顯著促進脂肪前體細胞3T3-L1對葡萄糖的吸收