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茶(Camellia sinensis)是一种在世界范围内广受欢迎的饮料,也是最重要的功能性食品之一。乌龙茶是一种高品质的半发酵茶,其制茶工序包括采摘、萎凋、摇青、炒青、揉捻和干燥。在制茶过程中,茶叶中的化学成分发生了 一定的变化,以儿茶素的酶促氧化为主,主要生成了儿茶素氧化聚合产物——聚酯型儿茶素(Theasinensins,TSs)。其中,聚酯型儿茶素A(TSA)和聚酯型儿茶素B(TSB)是主要的两种单体。聚酯型儿茶素被证明具有多种生物活性,如抗氧化、抗炎症、抗癌抗病毒、降脂减肥、降血糖、抑菌等。但是乌龙茶中聚酯型儿茶素的含量极低,仅占乌龙茶干重的0.65%,因此制备足量的高纯度的样品是研究其生物活性的关键。本文以表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechingallate,EGCG)、表没食子儿茶素(epigallocatechin,EGC)为原料,建立了 一种大量制备高纯度的TSA和TSB单体的方法,采用体外化学抗氧化实验评价TSA和TSB的抗氧化能力并且以小鼠巨噬细胞RAW264.7为模型探究了 TSA对细胞氧化损伤的保护作用,并通过酶动力学、荧光光谱法、圆二色谱和分子相互作用等手段探究了TSA、TSB对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制机理。主要研究内容和结果如下:1、TSA和TSB的合成纯化、结构鉴定及抗氧化活性研究本章节以EGCG为原料,加入氯化铜在室温下反应24 h,再加入过量的抗坏血酸(Vc)85℃加热反应15min,得到TSA粗品,同样地,以EGCG和EGC为原料经过上述反应即可得到TSB粗品。将TSA和TSB粗品分别上样至HP-20层析柱(3.0 × 25.0 cm),先用超纯水洗脱去除一些不能被树脂吸附的杂质,再用20%~60%浓度的甲醇溶液梯度洗脱,将TSA和TSB组分收集浓缩并冻干。初步制备的TSA和TSB,通过YMC-Pack ODS-A色谱柱和AKTA半制备型色谱对浓缩液进行分离纯化,最优流动相条件为去离子水:乙酸:乙腈=125:10:11(V:V:V),将目标峰收集合并、旋蒸浓缩冷冻干燥以后对其进行1H NMR和MALDI-TOF-MS结构鉴定,鉴定结果表明所得物质确实是TSA和TSB,纯度可达97%以上。体外化学抗氧化实验结果表明TSA和TSB在清除2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐(ABTS)自由基、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、铁离子还原力(FRAP)和还原力的测定实验中都表现出了良好的抗氧化能力,其抗氧化能力优于VC。当TSA和TSB的浓度为25 μg/mL时,其对ABTS自由基清除率均接近100%。当TSA和TSB的浓度为50μg/mL时,对DPPH自由基清除率分别为70.76%和72.57%。细胞实验结果表明TSA对H2O2诱导的RAW264.7细胞氧化损伤具有一定的保护作用,同时可以显著降低细胞内ROS水平(P<0.05)。2、TSA和TSB对α-淀粉酶活性的抑制作用及机制本章节探究了 TSA和TSB对α-淀粉酶的抑制效果,并且通过酶动力学、荧光光谱法、分子相互作用和圆二色谱等方法探究了其抑制机制。结果表明TSA对α-淀粉酶的抑制效果要明显优于TSB,可能是结构中的没食子酰基增强了抑制效果。酶动力学结果表明了 TSA对α-淀粉酶的抑制类型属于竞争性可逆抑制。TSA和α-淀粉酶的相互作用使α-淀粉酶的内部结构发生了改变,使蛋白质内部的发色基团暴露在极性更强的微环境中,蛋白质的二级结构发生了改变,蛋白质肽链发生一定的卷曲,破坏了蛋白质的稳定性。TSA进入α-淀粉酶的活性中心,通过氢键和疏水作用力与α-淀粉酶结合,破坏了蛋白质原本的结构,最终导致了 α-淀粉酶活性的降低。3、TSA和TSB对α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用及机制本章节探究了 TSA和TSB对α-葡萄糖苷酶的抑制效果,并且通过酶动力学、荧光光谱法、分子相互作用和圆二色谱等方法探究了其抑制机制。结果表明TSA和TSB对α-葡萄糖苷酶均有较好的抑制效果,TSA的抑制效果比TSB好,其半抑制浓度均低于阿卡波糖。酶动力学结果表明TSA和TSB对α-葡萄糖苷酶的抑制类型属于非竞争性可逆抑制。荧光光谱和圆二色谱结果表明TSA和TSB与α-葡萄糖苷酶结合后改变了 α-葡萄糖苷酶内部的微环境,改变了蛋白质的二级结构,提高了 α-葡萄糖苷酶的疏水性,增强了 α-葡萄糖苷酶结构的稳定性,从而阻止底物和酶结合,降低了 α-葡萄糖苷酶的活性。分子相互作用结果显示TSA和TSB与α-葡萄糖苷酶之间主要靠氢键和疏水作用力相结合,相比于TSB来说,TSA更接近α-葡萄糖苷酶的活性中心,因此TSA的抑制效果更好。