玉蜀黍不同部位提取物對(duì)α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶抑制作用

楊小倩，孫佳明，吳 楠，高 旭，郅 慧，吳 淇，張 輝，*，李晶峰，*

(1.長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)吉林省人參科學(xué)研究院，吉林長(zhǎng)春130117;2.吉林鑫水科技開(kāi)發(fā)有限公司，吉林長(zhǎng)春130000)

糖尿病是由多種原因引起的代謝紊亂性疾病，其中Ⅱ型糖尿病患者的占比已達(dá)到90%以上［1］。高血糖是Ⅱ型糖尿病的主要癥狀，長(zhǎng)期高血糖會(huì)導(dǎo)致多種慢性并發(fā)癥，是糖尿病患者死亡的主要原因［2］。在Ⅱ型糖尿病患者中，控制餐后血糖水平是治療糖尿病的有效手段［3］。α－葡萄糖苷酶和α－淀粉酶是碳水化合物消化為葡萄糖的關(guān)鍵酶，在酶作用下釋放的葡萄糖經(jīng)小腸進(jìn)入血液從而升高血糖，臨床上常使用α－葡萄糖苷酶抑制劑和α－淀粉酶的抑制劑對(duì)高血糖進(jìn)行治療［4－6］，但目前常用α－葡萄糖苷酶抑制劑和α－淀粉酶抑制劑多為西藥，存在較多不良反應(yīng)，也不能有效地控制并發(fā)癥，而天然植物降糖有效成分都具有多途徑、多靶點(diǎn)、多向性的藥理特點(diǎn)，不僅可降低血糖［7－9］，還可避免藥物對(duì)人體的副作用［10］。據(jù)報(bào)道玉米須多糖［11］可降低小鼠空腹血糖，促進(jìn)肝糖元的合成，從而減輕造模藥物及高血糖引起的對(duì)糖尿病小鼠的肝損害;番石榴葉總黃酮［12］可通過(guò)增強(qiáng)肝臟葡萄糖激酶、葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白－2、胰島素生長(zhǎng)因子－1、胰島素受體底物－1等的表達(dá)而降低鏈脲佐菌素糖尿病小鼠血糖水平。

玉蜀黍(Maize)為禾本科植物，據(jù)《本草綱目》記載:玉蜀黍甘，平，無(wú)毒。玉蜀黍含有大量維生素E和黃酮，經(jīng)常食用玉蜀黍產(chǎn)品不僅增強(qiáng)人的體質(zhì)，延緩人體衰老，還對(duì)心血管疾病的治療有輔助作用［13］。中國(guó)是玉蜀黍生產(chǎn)和消費(fèi)的大國(guó)，玉蜀黍采摘后，玉蜀黍須、秸稈等大部分被直接當(dāng)作廢物處理，附加值低，而黃酮類化合物作為玉蜀黍中主要活性成分之一，具有抗糖尿病、抗肥胖和抗氧化作用等多種藥理活性［14－16］。李萍等［17］研究發(fā)現(xiàn)，玉米須黃酮提取物可抑制炎性細(xì)胞因子白細(xì)胞介素－1β的表達(dá)和降低尿酸，而緩解急性痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎。苗明三等［18］發(fā)現(xiàn)玉米須總皂苷不僅降低由鏈脲佐菌素致糖尿病大鼠血糖，還可對(duì)抗造模大鼠胰島細(xì)胞中β細(xì)胞、胸腺萎縮萎縮，并減輕造模所致的腎臟損傷。目前關(guān)于玉蜀黍的研究主要集中于玉蜀黍須對(duì)其化學(xué)成分、降糖、抗氧化等活性的研究，而玉蜀黍不同部位研究相對(duì)較少。本實(shí)驗(yàn)以玉蜀黍不同部位即玉蜀黍須、秸稈皮、秸稈芯作為研究對(duì)象，以α－葡萄糖苷酶和α－淀粉酶為靶點(diǎn)，篩選出具有降糖作用的活性成分群，為開(kāi)發(fā)新型降糖藥提供新思路。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

玉蜀黍 采集于吉林省松原市，經(jīng)長(zhǎng)春中醫(yī)藥大學(xué)張輝教授鑒定確認(rèn)為禾木科、玉蜀黍?qū)僦参镉袷袷颍∮袷窭桧殹⒔斩捚ぁ⒔斩捫救齻€(gè)部位陰干，粉碎后過(guò)3號(hào)篩，密封備用;牛血清白蛋白、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品、齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)品 純度均≥99.5%，中國(guó)生物制品檢定所;4－硝基苯基－α－D－吡喃葡萄糖苷(PNPG)(純度≥98%)、α－葡萄糖苷酶(100 U/mg)、α－淀粉酶(50 U/mg)Sigma公司;3，5－二硝基水楊酸 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;其他試劑 均為國(guó)產(chǎn)分析純。

Alpha1－2LDplus冷凍干燥機(jī) 德國(guó)christ公司;680型酶標(biāo)儀 上海伯樂(lè)生命醫(yī)學(xué)產(chǎn)品有限公司;UV－2550型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 日本島津公司;MS204S型分析天平 瑞士梅特勒－托利多公司;JM01－ZH－XSC型恒溫游泳箱 河南精邁儀器儀表有限公司;HH－6型數(shù)顯恒溫水浴鍋 金壇市佳美儀器有限公司;KQ－205B型超聲波清洗器 昆山市超聲儀器有限公司;透析袋MD77 截留分子量8000～14000 Da，北京索萊寶科技有限公司等。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 玉蜀黍不同部位的總黃酮和總皂苷成分的制備及測(cè)定

1.2.1.1 玉蜀黍不同部位的總黃酮和總皂苷成分的制備 分別稱取50.00 g玉蜀黍須、秸稈皮、秸稈芯粉末，以不同比例加80%乙醇(1∶15、1∶15、1∶45)進(jìn)行提取，40℃超聲(60 W)提取1 h，將提取液于40℃水浴鍋上至乙醇揮盡，用乙酸乙酯連續(xù)萃取3次，取上層萃取液，濃縮成干膏，即得玉蜀黍不同部位的總黃酮提取物。并將下層萃取液收集，置于4℃冰箱中過(guò)夜，使其充分沉淀，以4000 r/min速度離心30 min，保留沉淀，40℃水浴干燥至恒重，即得到玉蜀黍不同部位的總皂苷［19］。

1.2.1.2 總黃酮的測(cè)定 以蘆丁為標(biāo)準(zhǔn)品，采用亞硝酸鈉－硝酸鋁法［20］測(cè)定樣品中總黃酮含量。總黃酮含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.9976x－0.0036，R2=0.9998。

1.2.1.3 皂苷含量測(cè)定 以齊墩果酸標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)品，采用香草醛－冰醋酸－高氯酸法［21］測(cè)定樣品中總皂苷含量。總皂苷含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=3.8028x+0.0097，R2=0.9993。

1.2.2 玉蜀黍不同部位總多糖的制備和測(cè)定

1.2.2.1 玉蜀黍不同部位總多糖的制備 分別稱取50.00 g玉蜀黍須、秸稈皮、秸稈芯粉末，以不同比例加入蒸餾水(1∶15、1∶15、1∶45)進(jìn)行提取，60℃超聲提取1 h，3000 r/min離心5 min后，并將收集的上清液于60℃旋蒸濃縮，收集濃縮液，加入乙醇使其終濃度達(dá)到75%，保鮮膜封口，放于4℃冰箱中過(guò)夜后，4000 r/min離心30 min，取沉淀，－40℃真空冷凍干燥，制得玉蜀黍不同部位總多糖凍干粉［22］。

1.2.2.2 總多糖的測(cè)定 以無(wú)水葡萄糖為標(biāo)準(zhǔn)品，采用苯酚－硫酸法［23］測(cè)定樣品中總多糖含量。總多糖含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=9.1386x+0.0057，R2=0.9989。

1.2.3 玉蜀黍不同部位總蛋白質(zhì)的制備和測(cè)定

1.2.3.1 玉蜀黍不同部位總蛋白質(zhì)的制備 分別稱取50.00 g玉蜀黍須、秸稈皮、秸稈芯粉末，以不同比例加Tris－HCl緩沖液(1∶15、1∶15、1∶45)依次進(jìn)行提取，用磁力攪拌4 h后，4000 r/min離心30 min，取上清液，加入硫酸銨使其終濃度達(dá)到50%，過(guò)夜，再次4000 r/min離心30 min，取沉淀，加適量蒸餾水溶解，經(jīng)透析袋透析后，－40℃真空冷凍干燥，制得玉蜀黍不同部位總蛋白質(zhì)凍干粉［24］。

1.2.3.2 總蛋白質(zhì)的含量測(cè)定 以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品，采用考馬斯亮藍(lán)方法［25］測(cè)定樣品中總蛋白質(zhì)含量，總蛋白質(zhì)含量測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=6.1987x+0.0156，R2=0.9989。

1.2.4 玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶活性條件篩選

1.2.4.1 反應(yīng)pH對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用的影響 精確配制1 mg/mL的玉蜀黍須總黃酮提取物溶液測(cè)定對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用，在37℃、反應(yīng)時(shí)間20 min、反應(yīng)pH(6.0、6.4、6.8、7.2、7.6)的條件下進(jìn)行抑制作用測(cè)定，考察pH與抑制作用的關(guān)系。

1.2.4.2 反應(yīng)溫度對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用的影響 精確配制1 mg/mL的玉蜀黍須總黃酮提取物溶液，在1.2.4.1確定的反應(yīng)pH條件下，在反應(yīng)時(shí)間20 min，溫度(27、32、37、42、47℃)的條件測(cè)定對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用，考察反應(yīng)溫度與抑制作用的關(guān)系。

1.2.4.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用的影響 精確配制，1 mg/mL的玉蜀黍須總黃酮提取物溶液，在1.2.4.1確定的反應(yīng)pH條件下，在1.2.4.2確定的反應(yīng)溫度下，在反應(yīng)時(shí)間(10、20、30、40、50 min)的條件下進(jìn)行α－葡萄糖苷酶抑制作用測(cè)定，考察反應(yīng)時(shí)間與抑制作用的關(guān)系。

1.2.5 玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶活性條件篩選

1.2.5.1 反應(yīng)p H對(duì)α－淀粉酶抑制作用的影響 精確配制1 mg/mL的玉蜀黍須總黃酮提取物溶液，在37℃、時(shí)間10 min、反應(yīng)pH(6.0、6.4、6.8、7.2、7.6)的條件下進(jìn)行α－淀粉酶活性抑制作用測(cè)定，考察p H與抑制作用的關(guān)系。

1.2.5.2 反應(yīng)溫度對(duì)α－淀粉酶抑制作用的影響 精確配制1 mg/mL的玉蜀黍須總黃酮提取物溶液，在

1.2.5.1 確定的反應(yīng)p H條件下，在反應(yīng)時(shí)間10 min，溫度(27、32、37、42、47℃)的條件下進(jìn)行α－淀粉酶活性抑制作用測(cè)定，考察反應(yīng)溫度與抑制作用的關(guān)系。

1.2.5.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)α－淀粉酶抑制作用的影響 精確配制1 mg/mL的玉蜀黍須總黃酮提取物溶液，在

1.2.5.1 確定的反應(yīng)pH條件下，在1.2.5.2確定的反應(yīng)溫度下，在反應(yīng)時(shí)間(5、10、15、20、25 min)的條件下進(jìn)行α－淀粉酶活抑制作用測(cè)定，考察反應(yīng)時(shí)間與抑制作用的關(guān)系。

1.2.6 玉蜀黍不同部位各成分對(duì)α－葡萄糖苷酶、α－淀粉酶的抑制作用 玉蜀黍不同部位對(duì)α－葡萄糖苷酶和α－淀粉酶抑制作用的反應(yīng)時(shí)間、溫度、p H等為1.2.4和1.2.5中最優(yōu)條件。

1.2.7 對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用的測(cè)定 參考文獻(xiàn)［26］方法略作變動(dòng)，取80μL的0.1 mol/L磷酸鹽緩沖液(pH6.8)于96孔板中，再加入20μL樣品溶液，100μL的α－葡萄糖苷酶(0.5 U/mL)溶液，并在37℃搖床中孵育20 min后，加入50μL的PNPG(5 mmol/L)溶液，并用酶標(biāo)儀分別于0和5 min時(shí)，在405 nm處測(cè)定吸光度A，利用SPSS 21.0軟件查找相應(yīng)的半數(shù)抑制濃度(IC50)，式中對(duì)照為不加樣品只加溶劑。

1.2.8 對(duì)α－淀粉酶的抑制作用的測(cè)定 參考文獻(xiàn)［27］3，5－二硝基水楊酸比色法稍作修改，取200μL樣品溶液于試管中，依次加入128μL蒸餾水，160μL的α－淀粉酶(1 U/mL)溶液，并在37℃搖床中孵育5 min后，加入0.5%淀粉溶液320μL，200μL檸檬酸－檸檬酸鈉緩沖液(pH6.8)在37℃下反應(yīng)10 min，再?gòu)闹腥〕?00μL溶液于試管中，加入100μL二硝基水楊酸(DNS)終止液，沸水浴15 min，取出冷卻后，最后加入900μL蒸餾水，混勻后，再取出200μL于96孔板中，在540 nm下測(cè)定吸光值。以200μL樣品的溶劑代替樣品，加入0.5%淀粉溶液288μL和DNS溶液100μL作為空白;以200μL樣品的溶劑代替樣品，加入128μL的蒸餾水，160μL的α－淀粉酶(1 U/mL)溶液，100μL的DNS終止液作為對(duì)照。測(cè)定吸光值A(chǔ)，并計(jì)算抑制率。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

用SPSS 21.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析、處理，得到相應(yīng)的酶半數(shù)抑制濃度(IC50);并進(jìn)行皮爾遜相關(guān)性分析，數(shù)據(jù)用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示()，以P＜0.05作為差異顯著性判斷的標(biāo)準(zhǔn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉蜀黍不同部位各成分含量

玉蜀黍不同部位總黃酮、總皂苷、總多糖、總蛋白質(zhì)提取物含量的測(cè)定結(jié)果，如1表所示，總黃酮在玉蜀黍秸桿皮中含量最高(18.23%±0.61%)，與秸稈芯、須相比較有顯著性差異(P＜0.05)，玉蜀黍須總黃酮含量相對(duì)低(總黃酮含量80 mg/g，總黃酮得率為0.45%)，與常波等［28］研究玉蜀黍須總黃酮得率為0.4229%實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。總皂苷在玉蜀黍須中含量最高(10.99%±0.45%)，與秸稈芯、皮相比較有顯著性差異(P＜0.05)。與玉蜀黍須、秸稈皮相比較，總多糖在秸稈芯中含量最高(35.36%±0.57%)，并與其它部位有顯著性差異(P＜0.05)。總蛋白質(zhì)在玉蜀黍秸稈皮中含量最高(13.02%±0.12%)，與須、秸稈芯相比較有顯著性差異(P＜0.05)。

2.2 玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶活性條件篩選結(jié)果

2.2.1 反應(yīng)p H對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用的影響 由圖1可知，玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用隨著不同pH的增加逐漸增強(qiáng)，當(dāng)pH為6.8時(shí)，抑制率達(dá)到最高為64.21%，其抑制率顯著高于其他pH(P＜0.05)，這與文獻(xiàn)報(bào)道的一致［29］，在pH到達(dá)6.8之后，抑制率逐漸減弱。可能是pH增大，使酶的活力降低。

表1 玉蜀黍不同部位各成分含量(n=3)Table 1 Contents of components in different parts of maize(n=3)

圖1 反應(yīng)pH對(duì)抑制作用的影響Fig.1 Effect of pH on inhibition

2.2.2 反應(yīng)溫度對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用的影響 由圖2可知，玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用隨著反應(yīng)溫度的上升抑制率先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，當(dāng)溫度達(dá)到37℃時(shí)，抑制率最大為63.47%，其抑制率與其他溫度(除42℃外)之間有顯著性差異(P＜0.05)，這與文獻(xiàn)報(bào)道的一致［30］，37℃之后溫度繼續(xù)升高，抑制率卻有下降趨勢(shì)，可能是溫度升高，使酶的結(jié)構(gòu)發(fā)生改變的原因，從而限制了玉蜀黍須中總黃酮提取物與α－葡萄糖苷酶的結(jié)合。

圖2 反應(yīng)溫度對(duì)抑制作用的影響Fig.2 Effect of reaction temperature on inhibition

2.2.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用的影響 由圖3可知，玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用隨著反應(yīng)時(shí)間的增加抑制率逐漸增強(qiáng)，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間達(dá)到20 min時(shí)，抑制率最大為65.17%，其抑制率顯著高于其他時(shí)間(P＜0.05)，隨時(shí)間增加抑制率略有下降后，抑制曲線趨于平緩，可能是此時(shí)玉蜀黍須總黃酮提取物與α－葡萄糖苷酶的作用已趨于飽和［29］。后續(xù)抑制作用實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)時(shí)間為20 min。

圖3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)抑制作用的影響Fig.3 Effect of reaction time on inhibition

2.3 玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶抑制活性條件篩選結(jié)果

2.3.1 反應(yīng)p H對(duì)α－淀粉酶抑制作用的影響 由圖4所示，玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶的抑制作用條件偏中性，在pH6.0～6.8范圍內(nèi)，其抑制率隨著pH的增加逐漸升高;在pH為6.8時(shí)，抑制率最大為22.39%，其抑制率顯著高于其他p H(P＜0.05)，這與文獻(xiàn)報(bào)道的一致［31］。當(dāng)p H大于7.0后，隨著pH升高其抑制率明顯下降，可能由于堿性條件使淀粉酶的活性中心和玉蜀黍須總黃酮提取物結(jié)構(gòu)發(fā)生解離或改變［29］，從而阻礙了玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶的抑制作用。

圖4 反應(yīng)pH對(duì)抑制作用的影響Fig.4 Effect of pH value on inhibition

2.3.2 反應(yīng)溫度對(duì)α－淀粉酶抑制作用的影響 由圖5可知，當(dāng)反應(yīng)溫度在27～47℃范圍時(shí)，玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶的抑制率隨溫度的增加呈先增加后減小的趨勢(shì);玉蜀黍須總黃酮對(duì)α－淀粉酶的抑制作用在37℃時(shí)達(dá)到最大29.53%;隨著反應(yīng)溫度的持續(xù)升高，α－淀粉酶抑制率卻逐漸降低，這可能是由于溫度的增加對(duì)酶的結(jié)構(gòu)造成了一定的影響，從而限制了玉蜀黍須中總黃酮的抑制劑組分與淀粉酶的結(jié)合，但影響差異不明顯，陳睿等［32］報(bào)道灰栒子提取物在0～90℃范圍內(nèi)對(duì)α－淀粉酶抑制作用無(wú)明顯影響，故玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶的抑制率作用溫度為37℃。

圖5 反應(yīng)溫度對(duì)抑制作用的影響Fig.5 Effect of reaction temperature on inhibition

2.3.3 反應(yīng)時(shí)間對(duì)α－淀粉酶抑制作用的影響 由圖6可知，玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶的抑制作用隨著反應(yīng)時(shí)間的增加抑制率逐增強(qiáng)，當(dāng)反應(yīng)時(shí)間為10 min時(shí)，抑制率達(dá)到最大24.73%，在10 min之后抑制率增加逐漸減慢，抑制曲線趨于平緩，可能是10 min之后抑制劑與酶的作用已趨于飽和的原因。而魏振奇等［33］得到的齊墩果酸對(duì)α－淀粉酶作用的最佳反應(yīng)時(shí)間為25 min，且隨時(shí)間的增加，抑制率逐漸上升，這與本實(shí)驗(yàn)得出結(jié)果不同，推測(cè)造成不同的原因可能是二者間存在不同的抑制劑，其抑制劑的作用方式有所不同，具體原因還有待進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)表明玉蜀黍須總黃酮提取物與α－淀粉酶的結(jié)合作用較快，在10 min達(dá)到了最大。

圖6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)抑制作用的影響Fig.6 Effect of reaction time on inhibition

2.4 玉蜀黍不同部位各成分對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用

從圖7可以看出，玉蜀黍不同部位總黃酮粗提物對(duì)α－葡萄糖苷酶均有一定的抑制作用，當(dāng)質(zhì)量濃度在0.125～2 mg/mL之間時(shí)，抑制效果隨濃度增大而增加，具有量效依賴關(guān)系。結(jié)果如表2所示，玉蜀黍須、秸稈芯、秸稈皮中總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶IC50分 別 為:0.63±0.03、0.35±0.06、0.13±0.01 mg/mL，其與空白組比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制效果:秸稈皮＞秸稈芯＞須，其中玉蜀黍秸稈皮中總黃酮對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用最強(qiáng)。

圖7 玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制率Fig.7 Inhibition rate of total flavone extracts from different parts of maize toα－glucosidase

表2 玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制率測(cè)定結(jié)果(，n=3)Table 2 Determination of the inhibitory rate of total flavonoids onα－glucosidase in different parts of maize(，n=3)

表2 玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制率測(cè)定結(jié)果(，n=3)Table 2 Determination of the inhibitory rate of total flavonoids onα－glucosidase in different parts of maize(，n=3)

注:不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P＜0.05)。

組別(黃酮) IC50(mg/mL)空白組－玉蜀黍須 0.63±0.03a玉蜀黍秸稈芯 0.35±0.06b玉蜀黍秸稈皮 0.13±0.01 c

從圖8～圖10中可看出，在2 mg/mL時(shí)，玉蜀黍須總皂苷、總多糖、總蛋白質(zhì)和秸稈芯、秸稈皮總多糖提取物對(duì)及α－葡萄糖苷酶抑制率分別為:4.26%±0.51%、8.31%±0.63%、9.23%±2.99%、4.47%±0.81%、12.22%±0.83%，但在質(zhì)量濃度0.125～1 mg/mL內(nèi)表現(xiàn)出較弱或負(fù)抑制活性，與廖彭瑩等［34］報(bào)道楊桃不同部位提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶負(fù)抑制活性結(jié)果相似。玉蜀黍不同部位其他成分集在質(zhì)量濃度0.125～2 mg/mL對(duì)α－葡萄糖苷酶活性亦不佳，推測(cè)可能玉蜀黍提取物濃度過(guò)小或這幾種提取物與α－葡萄糖苷酶結(jié)合能力不強(qiáng)，相較于相同濃度范圍內(nèi)玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制活性意義不大，故沒(méi)有進(jìn)行深入研究。綜上所述，玉蜀黍不同部位中總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制活性最好。其中玉蜀黍秸稈皮中總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶的抑制作用最強(qiáng)。

2.5 玉蜀黍不同部位總黃酮對(duì)α－糖苷酶抑制活性相關(guān)性分析

圖8 玉蜀黍不同部位總皂苷粗提物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制率Fig.8 Inhibition rate of crude extracts of total saponins from different parts of maize toα－glucosidase

圖9 玉蜀黍不同部位總多糖提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制率Fig.9 Inhibition rate of total polysaccharide extracts from different parts of maize toα－glucosidase

圖10 玉蜀黍不同部位總蛋白提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制率Fig.10 Inhibition rate of total protein extracts from different parts of maize toα－glucosidase

為進(jìn)一步探索玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用之間相關(guān)性，以皮爾遜相關(guān)性分析(Pearson correlation analysis)的相關(guān)系數(shù)衡量不同指標(biāo)之間相關(guān)性。玉蜀黍須總黃酮質(zhì)量濃度與α－葡萄糖苷酶抑制率呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)性，皮爾遜相關(guān)系數(shù)為r=0.895，P=0.04，。玉蜀黍秸稈芯總黃酮質(zhì)量濃度與α－葡萄糖苷酶抑制率呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)性，皮爾遜相關(guān)系數(shù)為r=0.901，P=0.037。玉蜀黍秸稈皮總黃酮提取物質(zhì)量濃度與α－葡萄糖苷酶抑制率呈現(xiàn)較強(qiáng)的正相關(guān)性，皮爾遜相關(guān)系數(shù)為r=0.925，P=0.024。IC50與玉蜀黍不同部位總黃酮提取物含量呈現(xiàn)較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)性，皮爾遜相關(guān)系數(shù)為r=－0.997，P=0.048，。由此可見(jiàn)，玉蜀黍不同部位中總黃酮提取物是抑制α－葡萄糖苷酶的活性成分。

2.6 玉蜀黍不同部位各成分對(duì)α－淀粉酶的抑制作用

玉蜀黍不同部位總黃酮對(duì)α－淀粉酶抑制作用如圖11所示，玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶活性均有一定的抑制作用。玉蜀黍須、秸稈皮、秸稈芯總黃酮在質(zhì)量濃度在0.125～2 mg/mL范圍內(nèi)對(duì)α－淀粉酶抑制作用先增大后減小，在質(zhì)量濃度為1、0.5、0.125 mg/mL時(shí)對(duì)α－淀粉酶的抑制活性達(dá)到最 大 分 別 為:36.41%±0.26%、21.46%±1.45%、14.63%±0.62%。與對(duì)照組相比，各給藥組都可顯著抑制α－淀粉酶，差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

圖11 玉蜀黍不同部位總黃酮粗提物對(duì)α－淀粉酶抑制率Fig.11 Inhibition rate of crude flavonoids from different parts of maize toα－amylase

從圖12～圖14可以看出，僅玉蜀黍須總皂苷提取物在質(zhì)量濃度0.125～2 mg/mL內(nèi)有一定的抑制率，但玉蜀黍不同部位其他成分集在質(zhì)量濃度0.125～2 mg/mL對(duì)α－淀粉酶有極弱或者負(fù)數(shù)抑制率，可能增大濃度會(huì)有一定的抑制作用，但無(wú)論對(duì)α－淀粉酶是極弱或者負(fù)數(shù)抑制率均不穩(wěn)定，且沒(méi)有劑量依賴性，相較于玉蜀黍不同部位總黃酮提取物對(duì)α－淀粉酶抑制作用意義不大，故沒(méi)有進(jìn)行深入研究。周曉婷等［35］報(bào)道苦蕎不同極性提取物對(duì)α－淀粉酶的抑制作用，阿依仙木·加帕爾等［36］研究維藥石榴花多酚提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶和α－淀粉酶抑制作用，與本實(shí)驗(yàn)結(jié)果相似，均對(duì)α－淀粉酶有極弱或者負(fù)數(shù)抑制率。

圖12 玉蜀黍不同部位總皂苷粗提物對(duì)α－淀粉酶抑制率Fig.12 Inhibition rate of crude extracts of total saponins from different parts of maize toα－amylase

3 結(jié)論與討論

玉蜀黍采摘過(guò)后須、秸稈等大部分以廢棄物形式直接焚燒處理，浪費(fèi)大量資源同時(shí)也污染環(huán)境，初步的文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，關(guān)于玉蜀黍研究大都集中在玉蜀黍須的抗氧化、降糖、免疫條件等方面，如劉娟等［37］發(fā)現(xiàn)，玉米須總多糖可通過(guò)促進(jìn)糖尿病小鼠糖異生，調(diào)節(jié)小鼠的代謝功能，治療糖尿病;馬天成等［38］報(bào)道，玉米須總黃酮具有很好的抗氧化活性等。但關(guān)于玉蜀黍秸稈皮、秸稈芯藥理作用研究較少，故本實(shí)驗(yàn)開(kāi)展玉蜀黍不同部位(須、秸稈皮、秸稈芯)提取物體外降糖作用研究。

圖13 玉蜀黍不同部位總多糖粗提物對(duì)α－淀粉酶抑制率Fig.13 Inhibition rate of crude polysaccharide extracts from different parts of maize toα－amylase

圖14 玉蜀黍不同部位總蛋白提取物對(duì)α－淀粉酶抑制率Fig.14 Inhibition rate of crude protein extracts from different parts of maize toα－amylase

本實(shí)驗(yàn)以對(duì)α－淀粉酶和α－葡萄糖苷酶抑制率為降糖活性評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)玉蜀黍不同部位各成分提取物進(jìn)行考察，以玉蜀黍須總黃酮提取物為原料篩選α－葡萄糖苷酶抑制反應(yīng)最適p H6.8、溫度37℃、時(shí)間20 min;α－淀粉酶抑制反應(yīng)最適pH為6.8、溫度37℃、時(shí)間10 min，這表明玉蜀黍須總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶和α－淀粉酶的抑制作用溫和，且親和力較強(qiáng)。玉蜀黍不同部位(須、秸稈芯、秸稈皮)總黃酮提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶抑制作用IC50分別為:0.63、0.35、0.13 mg/mL;對(duì)α－淀粉酶抑制活性在1、0.5、0.125 mg/mL時(shí)質(zhì)量濃度范圍內(nèi)最大抑制率分別為:36.41%±0.26%、21.46%±1.45%、14.63%±0.62%，明顯強(qiáng)于玉蜀黍不同部位總皂苷、總多糖、總蛋白質(zhì)的降糖效果。但在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中玉蜀黍不同部位提取物是否具有同樣的藥效及以其具體的藥效成分和作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。

綜上所述，本實(shí)驗(yàn)研究了玉蜀黍不同部位提取物對(duì)α－葡萄糖苷酶和α－淀粉酶活性的影響，結(jié)果表明玉蜀黍不同部位各成分提取物特別是總黃酮具有良好的體外降血糖活性，這為玉蜀黍擴(kuò)大藥用部位及其資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)利用提供了理論依據(jù)。