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化工能源化 工 设 计 通 讯Chemical EnergyChemical Engineering Design Communications·144·第47卷第2期2021年2月β-葡萄糖苷酶也称为β-D-葡萄糖苷葡萄糖水解酶，其可以水解释放出β-D-葡萄糖及相关配基。
1837年研究人员在苦杏仁中发现了β-葡萄糖苷酶，随后研究调查得出β-葡萄糖苷酶在植物和昆虫及细菌体内广泛存在，β-葡萄糖苷酶参与了生物体内的糖代谢过程，对维持生物正常的生理功能有重要作用。
β-葡萄糖苷酶参与EMP 糖酵解的途径属于参与双歧杆菌糖代谢的有关酶系。
哺乳动物和人体内的乳糖酶/根皮苷（LPH ）水解酶也包含着芳基-β-葡萄糖苷酶，乳糖酶/根皮苷由于涉及成人型乳糖酶缺乏病得到广泛实验研究，同时β-葡萄糖苷酶可以使得水果和蔬菜及茶叶中的风味前体物质水解为有浓郁天然风味的香气物质，可以协助纤维素酶降解纤维素[1]。
1 β-葡萄糖苷酶简介β-葡萄糖苷酶分布比较广泛，普遍存在于植物的种子和微生物中，动物中也存在着大量的β-葡萄糖苷酶，根据酶对底物水解所具有的专一性特点，β-葡萄糖苷酶主要有芳香基-β-葡萄糖苷酶和烃基-β-葡萄糖苷酶及多底物特异性β-葡萄糖苷酶三种类型。
根据酶的结构和催化结构域的氨基酸序列等特点对其分类时，糖苷水解酶的GH1和GH3家族中所包含着的β-葡萄糖苷酶最多[2]。
β-葡萄糖苷酶是纤维素酶当中不可缺少的重要方面，随着时代的进步发展，像目前我国的医疗、食品乃至其他行业领域内，都有β-葡萄糖苷酶的应用身影。
最为关键的是，在我国经济等方面迅速发展的基础上，所带来了环境污染问题，鉴于严重的环境能源危机下，社会各界人士对β-葡萄糖苷酶提出了极高的关注程度。
通过实际调查发现，在对β-葡萄糖苷酶实施水解过程中，还存在的很大的困难就是纤维素彻底降解为单糖。
站在基因工程与蛋白质工程视角下进行分析，已经获取到了良好的β-葡萄糖苷酶。
α2葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展厦门市第一医院(361003) 张文婷 综述 方青枝 审校【中图分类号】R97711+5 【文献标识码】A 【文章编号】100222600(2009)022******* 糖尿病是一种多病因引起、以高血糖为特征的内分泌代谢紊乱性疾病。
高血糖是由胰岛素分泌不足、胰岛素抵抗,或二者共同存在而引起。
世界上,糖尿病患者已超过117亿,已成为继心血管疾病和肿瘤之后第三大严重威胁人类健康的非传染性疾病[1]。
临床上,根据糖尿病发病机制不同,主要分为1型糖尿病(胰岛素依赖型)和2型糖尿病(非胰岛素依赖型),我国以2型居多。
治疗2型糖尿病的药物主要分为:(1)胰岛素及类似物:如赖脯胰岛素等;(2)促胰岛素分泌剂:如磺酰脲类;(3)胰岛素增敏剂:如噻唑烷类衍生物;(4)α2葡萄糖苷酶抑制剂:如阿卡波糖等。
本文就α2葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展作一综述。
1 α2葡萄糖苷酶抑制剂的作用机制α2葡萄糖苷酶主要由唾液和胰液中α2淀粉酶及小肠刷状缘上皮细胞上的麦芽糖酶、异麦芽糖酶、α2临界糊精酶、蔗糖酶和乳糖酶等组成。
食物中的碳水化合物,如淀粉先经α2淀粉酶水解成麦芽糖、麦芽三糖、异麦芽糖和α2临界糊精等,食物在口腔中停留时间短,所以该过程主要在小肠内进行。
而后,寡糖经小肠刷状缘上皮细胞上各种酶的作用生成葡萄糖及其他单糖,经小肠黏膜细胞吸收而被机体利用。
2型糖尿病患者因胰岛素分泌不足、胰岛素抵抗或二者的共同作用,血液中的葡萄糖进入肝、肌肉和脂肪等组织细胞及在细胞内的氧化利用发生障碍,同时,肝糖输出增多导致高血糖。
由于血糖水平超过肾小管吸收葡萄糖的能力,部分血糖随尿排出而形成糖尿病。
因此,可以通过降低α2葡萄糖苷酶活性,限制或延缓碳水化合物在消化道内分解,达到预防和治疗这类疾病[2]。
α2葡萄糖苷酶抑制剂的结构类似寡糖,能够在寡糖与α2葡萄糖苷酶的结合位点和α2葡萄糖苷酶竞争性结合,抑制酶的活性,减少寡糖分解,从而延缓肠道对单糖特别是葡萄糖吸收,避免了餐后可能发生的血糖过高。
基于糖代谢酶调节作用的中药抗糖尿病研究进展作者：吉柳汤新强彭金咏来源：《中国中药杂志》2012年第23期[摘要] 糖尿病是危及人类健康的全球性疾病，近年来发病率不断提高。
糖代谢异常是糖尿病的主要病理因素之一，相关糖代谢酶如α-葡萄糖苷酶（α-glucosidase），葡萄糖-6-磷酸酶（glucose-6-phosphatase， G-6-P），糖原磷酸化酶（glycogen phosphorylase， GP）和糖原合成酶激酶-3（glycogen synthase kinase-3， GSK-3）参与并调控了糖代谢过程，因此调节糖代谢酶活性对糖尿病的治疗有重要意义。
中药因其高效低毒作用而被广泛研究和应用，多种中药提取物和成分被证实为糖代谢酶的调节剂，与抗糖尿病西药相比，中药治疗糖尿病具有安全、可靠、价格低廉等优点。
该文就糖代谢酶调节的中药抗糖尿病研究作一简要的综述。
[关键词] 糖尿病；糖代谢酶；中药；抗糖尿病药物糖尿病是由于胰岛素绝对或相对不足引起的糖脂代谢紊乱综合症，临床上主要表现为慢性高血糖并伴有碳水化合物、脂肪、蛋白质代谢紊乱，是一种严重危害人体健康的常见慢性终身疾病。
随着人类生活水平的提高，糖尿病的发病率逐步升高，自1980年至2010年，成人糖尿病患者人数从1.53亿上升到3.47亿[1]，并且因糖尿病并发症如糖尿病肝病（diabetic hepatopathy）、糖尿病脑病（diabetic encephalopathy）和糖尿病肾病（diabetic nephropathy，DN）等引起的致死率也不断提高。
糖代谢异常是糖尿病的主要病理因素，而其中参与糖代谢的相关酶对糖代谢有着重要的影响。
研究显示[2-4]，α-葡萄糖苷酶，葡萄糖-6-磷酸酶（G-6-P），糖原磷酸化酶（GP），糖原合成酶激酶-3（GSK-3）这4种酶主要参与并调控了糖代谢过程，见图1。
因此，研究和开发高效低毒作用的糖代谢酶调节剂来有效的预防和治疗糖尿病及其并发症是现代医药学及生命科学界重点和难点研究课题之一。
α-葡萄糖苷酶抑制剂的研究进展及食品源抑制剂的开发前景聂莹1，陈俊帆1，苏东海2，韭泽悟3，李志姣1，*程永强1（1.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京100083；2.北京电子科技职业学院，北京100029；3.日本国际农林水产业研究中心，日本筑波305-8686）摘要：随着世界上糖尿病患者的不断增加，除了传统的药物治疗以外，如今糖尿病及营养学专家更希望患者添加对辅助降血糖食品的应用，并建议用食疗的方法调节血糖水平，有效预防糖尿病的产生。
在众多辅助降糖保健食品中，糖类物质、多酚类、黄酮类、磷脂酸类、生物碱等作为α-葡萄糖苷酶活性抑制剂，在降血糖方面起着极其重要的作用。
关键词：糖尿病；α-葡萄糖苷酶抑制剂；降血糖；保健食品中图分类号：Q814文献标志码：Adoi ：10.3969/jissn.1671-9646（X ）.2012.03.004Progress in α-Glucosidase Inhibitor and ApplicationProspect of Inhibitors from FoodNIE Ying 1，CHEN Jun-fa n 1，S U Do ng -ha i 2，S ATORU Nira sa wa 3，LI Zhi-jia o 1，*CHENG Yo ng -qia ng 1（1.Fo o d S cie nse a nd Nutritio na l Eng ine e ring Co lle g e ，China Ag ricultura l Unive rsity ，Be ijing 100083，China ；2.Be ijing P o lyte chnic Institute ，Be ijing 100029，China ；3.Ja pa n Inte rna tio na l Re se a rch Ce nte r fo r Ag ricultura l S cie nce s ，Tsukuba 305-8686，Ja pa n）Abstra ct ：With the dra ma tica lly incre a se d po pula tio n o f dia be tic pa tie nts ，do cto rs a nd nutritio nists a re mo re like ly to re co mme nd the ir pa tie nts to ta ke in fo o d stuff with the functio n o f de cre a sing blo o d g luco se ，in o rde r to pre ve nt a nd tre a t dia be te s by die ta ry a nd fo o d the ra py inste a d o f ta king in la rg e do se o f re le va nt me dicine with side e ffe ct.α-g luco sida se inhibito r ，including sa ccha ride s ，po lyphe no ls ，fla vo no ids ，pho spha tidic a cids ，a lka lo ids ，de rive d fro m da ily fo o d stuff a re pla ying critica lly impo rta nt ro le in re ductio n o f blo o d g luco se a nd the ir usa g e s a re discusse d in this pa pe r.Ke y wo rds ：dia be te s ；α-g luco sida se inhibito r ；hypo g lyce mic e ffe ct ；he a lth fo o d糖尿病（Diabe te s Me llitus ，DM ）是一种病因复杂的代谢疾病，其主要特点是慢性高血糖，伴随因胰岛素（INS ）分泌及/或作用缺陷引起的糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱。
葡萄糖苷酶抑制剂降糖原理
葡萄糖苷酶抑制剂是一类可以通过抑制葡萄糖苷酶活性来降低
血糖水平的药物。
葡萄糖苷酶是一种在肠道内分解碳水化合物的酶，它能够将碳水化合物分解为葡萄糖和其他单糖，从而使其能够被人
体吸收利用。
因此，通过抑制葡萄糖苷酶的活性，可以减缓碳水化
合物的分解和吸收，进而降低血糖水平，是治疗糖尿病的一种重要
药物。
葡萄糖苷酶抑制剂主要通过以下几种方式降低血糖：
1. 抑制葡萄糖的吸收，葡萄糖苷酶抑制剂可以减缓碳水化合物
的分解，使其不易被吸收。
这样一来，摄入的碳水化合物在肠道内
停留的时间变长，降低了葡萄糖的吸收速度，从而减少了血糖的上升。
2. 提高胰岛素敏感性，一些葡萄糖苷酶抑制剂还可以提高细胞
对胰岛素的敏感性，促进细胞对葡萄糖的摄取和利用，从而降低血
糖水平。
3. 减少肝脏对葡萄糖的产生，葡萄糖苷酶抑制剂还可以减少肝
脏对葡萄糖的产生，降低了血糖水平。
4. 控制食欲，一些葡萄糖苷酶抑制剂还可以通过控制食欲，减
少食物摄入，从而降低了血糖水平。
总的来说，葡萄糖苷酶抑制剂可以通过多种途径降低血糖水平，是一种有效的降糖药物。
然而，使用葡萄糖苷酶抑制剂需要慎重，
因为它可能会引起一些副作用，如消化不良、腹泻等。
因此，在使
用葡萄糖苷酶抑制剂时，应遵医嘱使用，避免不当使用带来的不良
影响。
总之，葡萄糖苷酶抑制剂通过抑制葡萄糖的分解和吸收，提高
胰岛素敏感性，减少肝脏对葡萄糖的产生等多种途径来降低血糖水平，是治疗糖尿病的一种重要药物。
然而，使用时需要慎重，遵医
嘱使用，以避免不良影响。
2005年9月 思茅师范高等专科学校学报 Sep.2005 第21卷 第3期 Journal of Simao T eachers ’C ollege V ol.21 N o.3 -葡萄糖苷酶抑制剂治疗糖尿病的研究进展综述樊竹青(思茅师范高等专科学校园艺系,云南思茅665000)【摘 要】 -葡萄糖苷酶抑制剂是治疗2型糖尿病的新药,它通过与-葡萄糖苷酶发生竞争性抑制作用而达到降低餐后血糖的目的。
本文对-葡萄糖苷酶抑制剂的种类、临床效果、中药提取等方面进行综述。
【关键词】 -葡萄糖苷酶抑制剂;糖尿病;研究进展【中图分类号】Q556 【文献标识码】A 【文章编号】1008-8059(2005)03-0003-03临床上将糖尿病分为两类:1型糖尿病(胰岛素依赖型糖尿病)和2型糖尿病(非胰岛素依赖型糖尿病),超过90%的病人属于2型糖尿病,一般情况下,这类糖尿病病人不需要用胰岛素治疗,仅用饮食调节即可控制血糖,但在饮食调节无效的情况下就需增加药物的辅助治疗,否则,久病者易伴发心血管、脑、肾、眼及神经系统病变,严重者可发生酮症酸中毒昏迷,甚至威胁生命。
-葡萄糖苷酶抑制剂是上世纪70年代研发的治疗2型糖尿病的新药,现已上市的有阿卡波糖(拜糖平、Acarbose ),伏格列波糖(倍欣、V oglibose ),米格列醇(Miglitol ),经临床应用,均取得了较好的疗效,被认为是2型糖尿病的首选药和1型糖尿病的胰岛素治疗的辅助药物[1],具有广阔的应用前景。
本文将对-葡萄糖苷酶抑制剂的作用原理、药品种类、研发现状作一综述。
1 -葡萄糖苷酶的作用-葡萄糖苷酶,如麦芽糖酶、蔗糠酶、异构麦芽糖酶、乳糖酶分布在小肠上皮绒毛膜刷状沿上,对糖的分解代谢具有重要作用,具体过程为:食物中的多糖,如淀粉经口腔唾液、胰淀粉酶消化成含少数葡萄糖分子的低聚糖,-葡萄糖苷酶便从这些低聚糖的非还原末端切开-1,4糖苷键,释放出葡萄糖,葡萄糖被小肠上皮吸收后进入血液,就成为血糖,在生理状态下,小肠上,中、下三段均存在-葡萄糖苷酶,但以小肠上段为吸收的主要部位,因此人体对糖的吸收迅速而完善。
2 -葡萄糖苷酶抑制剂的作用原理糖尿病是一组以血糖水平增高为特征的代谢性疾病群,患者在空腹下血糖高于正常人,进餐后血糖高峰值高于正常人,血糖升高持续时间比正常人显著延长。
流行病研究表明,高血糖状态不仅降低胰岛B 细胞的功能和胰岛素的敏感性,产生胰岛素抵抗,而且与糖尿病的慢性并发症密切相关[2],而在空腹血糖和餐后血糖两个指标中,餐后血糖水平增加是与血管并发症相关的一个重要因素[3]。
因此,如何更好地把餐后血糖降下来,对治疗糖尿病是至关重要的一步。
德国拜耳公司于上世纪70年代开始研制-葡萄糖苷酶抑制剂,目的是通过抑制-葡萄糖苷酶活性,从而达到降低餐后的血糖水平。
主要作用机理为-葡萄糖苷酶抑制剂可与-葡萄糖苷酶产生竞争性抑制作用。
糖尿病患者在服用-葡萄糖苷酶抑制剂后,低聚糖类在小肠上段的分解和吸收可3【收稿日期】2005-06-03 【作者简介】樊竹青(1973-),女,云南宣威人,思茅师范高等专科学校园艺系讲师、硕士。
被抑制,而仅在中、下段进行,故糖类降解减少,吸收面积减少,吸收时间后延,使餐后血糖曲线较为平稳,从而降低餐后高血糖。
3 -葡萄糖苷酶抑制剂的种类及研究现状3.1 三种具有-葡萄糖苷酶抑制剂作用药物对糖代谢的影响目前用于临床的-葡萄糖苷酶抑制剂有三种,其化学结构都为葡萄糖的结构类似物,因此可以和-葡萄糖苷酶发生竞争性抑制,它们分别是:阿卡波糖、伏格列波糖,米格列醇,这三种抑制剂在对各种-葡萄糖苷酶起抑制作用时,各自有不同的特点,具体情况见表1[3]:表1. 三种药物对各种-葡萄糖苷酶的抑制作用药物麦芽糖酶异麦芽糖酶葡糖淀粉酶蔗糖酶-淀粉酶海藻糖酶乳糖酶阿卡波糖+++++--米格列醇+++++++伏格列波糖++-+--- 注:+为有抑制作用:-为无抑制作用从表1中可看出,米格列醇具有更广泛的抑制作用,其原因可能是米格列醇与葡萄糖结构更为相似,更易接近酶的活性中心。
它对各种-葡萄糖苷酶均有强烈的抑制作用,其中对蔗糖酶和葡萄糖淀粉酶的抑制效率最高。
阿卡波糖对-葡萄糖苷酶的抑制作用也较广泛,但它主要竞争抑制小肠上皮刷状缘葡萄糖淀粉酶、蔗糖酶及胰腺-淀粉酶,阻止-1,4糖苷键的水解,延缓淀粉和蔗糖的消化吸收[4]。
伏格列波糖主要抑制麦芽糖酶和蔗糖酶,在碳水化合物消化的最后一步,抑制双糖降解为单糖,对淀粉的抑制作用较小[5.6]3.2 三种-葡萄糖苷酶抑制剂临床疗效比较Vichayanrat等人在对30位饮食控制效果不好的2型糖尿病中,对阿卡波糖和伏格列波糖的临床疗效进行了比较[3]。
表2. 阿卡波糖与米格列醇对外后血糖和空腹血糖的比较米格列醇50mg 每日三次米格列醇100mg每日三次阿卡波糖100mg每日三次糖化血红蛋白0.42%0.54%0.43%平均降值餐后血糖浓度7.3%10.4%9.4%空腹血糖浓度 4.58% 5.3%7% 从表2中的结果看,米格列醇以每日三次,每次100mg的剂量服用,效果较好,它与阿卡波糖比较来看,糖化血红蛋白水平优于阿卡波糖,但降低空腹血糖的效果不如阿卡波糖。
将阿卡波糖和伏格列波糖比较,结果见表3及表4[2]表3. 阿卡波糖和伏格列波糖对餐后和空腹血糖的比较(mm ol・L-1,X±S)空腹餐后1h餐后2h治疗前治疗4周治疗8周治疗前治疗4周治疗8周治疗前治疗4周治疗8周伏格列波糖组8.68±1.368.54±2.088.95±2.1814.20±3.2311.403±2.1811.87±2.78314.69±3.6811.99±3.25312.23±3.103△(n=30)阿卡波糖8.87±1.358.51±2.149.11±3.0213.82±3.3311.01±2.743310.03±3.173314.75±4.0910.91±2.84339.97±3.2433(n=30) 注:3与同组治疗前比较,p<0.0533与同组治疗前比较p<0.01;△治疗同期组间比较,p<0.01从表3看,服用阿卡波糖和伏格列波糖均可以使空腹血糖及餐后血糖降下来,但在治疗前和治疗后4周,阿卡波糖组和伏格列波糖组空腹及餐后血糖差异不显著,治疗后8周,空腹及餐后血糖差异无显4思茅师范高等专科学校学报樊竹青: -葡萄糖苷酶抑制剂治疗糖尿病的研究进展综述著性,但餐后2h血糖则以阿卡波糖组为低(p<0.05)表4. 治疗前后两组间HbA1c变化(%,X±S)HbA1c治疗前治疗8周伏格列波糖组(n=30)8.72±1.517.82±0.90△阿卡波糖组(n=30)8.49±1.337.50±1.13 △同组治疗前后比较,p<0.01从表4可看出,服用阿卡波糖和伏格列波糖后,HbA1c的值均有所下降,从统计学的角度看差异不显著。
临床证明,服用这三类药后,绝大多数2型糖尿病人均可出现餐后血糖水平降低,糖基化血红蛋白含量降低,空腹血糖及脂肪水平和所需胰岛素有时也会降低的效果,但各类数值的降低程度因药的种类、服用剂量和个体差异而有所不同。
抗糖尿病药物很长时间只有磺酰脲类和双胍类两大类,但服用这些药物多于60%的病人餐后血糖水平仍会升高。
治疗餐后血糖水平的药物有meglitinides(一种胰岛素促分泌素)类的repaglinide和In2 slispro(胰岛素类似物Amylin(一种胰岛淀粉多肽)类似物,但这些药物中,服用repanlinide会引起体重增加及低血糖,服用Ins lispro后糖基化血红蛋白未得到改善[3],而目前使用的这三种-葡萄糖苷酶抑制剂则避免了以上副作用,并减少了低血糖的危险,对肝、肾功能也无明显不良影响,但由于糖类物质到达大肠,会出现腹部不适、胀气、排气等不良反应[2,7,8,9,10,11]。
4 中药提取物中-葡萄糖苷酶抑制剂的筛选目前,国内对-葡萄糖苷酶抑制剂研究的一个热点就是从中药中筛选-葡萄糖苷酶抑制剂。
采用的方法是-葡萄糖苷酶、淀汾酶以及蔗糖酶活性测定方法,对126种经水煮醇沉提取的常用中药进行-葡萄糖苷酶抑制活性筛选[12]。
结果发现,很多中药的提取物能抑制-葡萄糖苷酶,,其中又以大黄、山茱萸、赤芍、五倍子抑制活性较强,它们对-葡萄糖苷酶、-淀粉酶以及转化酶活性均有抑制作用,与阿卡波糖比较,这4种中药抑制-淀粉酶的活性较低,但抑制-葡萄糖苷酶和转化酶的活性明显强于阿卡波糖。
我国目前对-葡萄糖苷酶抑制的研究可以说是空白,我国的医疗工作者正在这方面做着不懈的努力,希望通过对中药的提取研究,能够获得抑制活性更强的中药-葡萄糖苷酶抑制剂。
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