脂肪酶在减肥中的应用研究进展

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1、脂肪酶在减肥中的应用研究进展?综述讲座?脂肪酶在减肥中的应用研究进展△脂肪酶在减肥中的应用研究进展?综述讲座?脂肪酶在减肥中的应用研究进展△张海燕,丁玉,白云峰,尹瑞卿(中国矿业大学化工学院,徐州市221008)中图分类号Q814.9;R977.4文献标识码A文章编号10010408(2007)11086802社会经济的发展使得人们的生活水平不断提高,随之而来的营养过剩型疾病——肥胖逐日增多,且在近2O年来达到历史高峰.据统计”,我国城市青壮年肥胖的发病率已从1982年的1O%增加到了1992年的15%,北京地区的肥胖者已超过40%;不仅如此,我

2、国肥胖儿占儿童总数的1O%～12%.肥胖儿的人数近5年较之前增加了3倍,且仍以每年7%～9%的速度递增.肥胖不仅影响美观,而且是”富贵病”的元凶:约有26种以上的疾病(如高血压,心脏病,糖尿病等)与肥胖有关.肥胖症对儿童亦有较大危害.有研究表明,虽然单纯性肥胖儿童的智商与正常儿童相同,但其社会适应能力降低.同时,肥胖会造成儿童性发育障碍.目前,减肥浪潮正以席卷之势遍及全球.关注并积极预防和控制肥胖,已刻不容缓.胰和胃脂肪酶是肠道中脂肪消化吸收所必需的.食物中的脂肪被水解为单酰甘油和游离脂肪酸后在肠道被吸收,然后在体内重新合成脂肪,造成脂肪堆积,最

3、终导致肥胖.应用脂肪酶抑制剂可有效抑制肠道中脂肪酶对脂肪的分解催化作用,达到减少脂肪吸收,控制和治疗肥胖的目的.因此,开发和应用有效的脂肪酶抑制剂受到人们的关注.脂肪酶抑制剂的来源主要有化学合成,天然植物提取和微生物代谢等.化学合成的有机磷化合物对脂肪酶有明显的抑制作用J,但这类脂肪酶抑制剂主要用于研究脂肪酶催化反应机制.用于治疗肥胖的脂肪酶抑制剂主要来源于植物提取物和微生物发酵产物.其中,以从植物中提取抑制脂肪酶活性成分的报道居多,如水皂角(Nomameherba)中的黄烷二聚物等;微生物发酵方法生产的减肥用脂肪酶抑制剂已有产品上市.瑞士罗氏(

4、Roche)公司于1987年从真菌微生物链霉菌中找到的有效脂肪酶抑制剂成分利泊司它汀(Lipstatin)”1其氢化后的产物奥利司他(Orlistat)性质更稳定,活性更强,是市售药品赛尼可(Xenica1)的主要成分.本文笔者通过查阅文献以及相关实验工作,对脂肪酶的性质和在减肥中的应用进行了研究.1脂肪酶为详细了解脂肪酶抑制剂的作用方式,首先须搞清正常脂肪酶与底物之间的相互作用机制.研究表明【5,尽管不同来源的脂肪酶具有不同的氨基酸组成(残基数目,分子量,三维空间结构等),但因生物的同源性和进化过程的保守性,其催化中心却拥有相似或相同的特征区H

5、is—X—Y—Gly～Z—Ser—W—Gly或Y—Gly—His—Ser—W—GIy(W,X,Y,Z指非特异性氨基酸).其中,人胰脂肪酶由449个氨基酸组成,N一末端含有被包裹的催化中心,包括Ser152,His263和Asp176.在△中国矿业大学科学基金(OH060146)-k硕士研究生.研究方向:食源性胰脂肪酶抑制剂研究.电话:0516—83591071.E—mail:chiler2(~163.corn#通讯作者:副教授.研究方向:生物分离.电话:0516—83591071.E一,nail:dingyu307@163.CO,n?868?Ch

6、inaPharmacy2007Vo1.18No.11反应过程中,三者通过与底物形成四面体中间态复合物完成催化过程,详见图1.脂肪酶的另一特征是Set残基被1个”a一螺旋盖”掩蔽起来,形成由暴露憎水基包围的,亲水基组成的脂肪酶亲电区(氧负离子洞),详见图2所示的P.aeruginosa脂肪酶活性位点的三维结构.其活性位点残基为Ser82,His251和Asp229,顶端的a一螺旋(浅色的)表示“盖”状结构.人胰脂肪酶的活位点与此图很相似.这种结构有利于催化过程中底物对活性中心亲和力的提高及活性中间体的稳定.脂肪酶与底物的作用过程包括:第一步,活化丝

7、氨酸的酰基化(通过亲核攻击)和酯键裂解,甘油二酯释放后四面体半缩醛中间产物的形成;第二步,脱酰基作图1脂肪酶催化甘三酯水解过程中形成的四面体中间态用(丝氨酸酰基化的逆反图2P.aeruginosa脂肪酶活性位应),是活化水分子对酯点的三维结构进行攻击,接下来的裂解过程同样包括脂肪酸释放后四面体半缩醛中间产物结构的形成.2脂肪酶抑制剂与减肥脂肪酶抑制剂通过抑制脂肪酶活性,减少进入体内的脂肪代谢来达到减肥目的.抑制剂不进入人体血管和神经系统,对人体矿物质平衡以及骨质循环均无影响.同单一地调整饮食结构减肥相比,脂肪酶抑制剂除了可减轻体重,还对一些肥胖并

8、发症如高血压,高胆固醇和糖尿病有明显的改善作用.2.1植物提取来源的脂肪酶抑制剂植物是获取脂肪酶抑制剂的重要来源.学者Takahshi[