菊苣酸抗氧化性及对抑制酪氨酸酶催化反应的动力学研究

凡秘能

生物体新陈代谢会产生大量有害自由基，同时紫外光、大气污染、γ射线辐照等外部因素亦会加速机体自由基的产生。另外人体、动植物和微生物中含有大量的酪氨酸酶（EC  1.14.18.1），是合成黑色素的关键酶和限速酶。自由基和酪氨酸酶均影响机体的健康。当生物机体内抗氧化剂和氧化剂失衡时，生物大分子产生氧化损伤，从而影响机体功能，加速生物体的衰老。酪氨酸酶的过度表达，导致生物体色素过度沉淀，引发帕金森等疾病。亦使果蔬来源的饮料或食品等发生褐变，造成感官和营养价值的破坏。

近年来有关自由基和酪氨酸酶方面的研究，在食品保鲜、医学及农业、化妆品方面均取得良好的成果，引起人们的广泛关注。例如 Garaguso和 Sihema等研究了橘子红酒和农作物中酚类物质的抗氧化活性。Hu和Biswas等分别研究氯肉桂酸和红紫素对蘑菇酪氨酸酶的抑制动力学。目前,抗氧化剂和酪氨酸酶抑制剂的主要来源为化学合成和天然产物提取。化学合成产物具有潜在的毒性，在使用过程中受到限制。而从天然产物中提取的抗氧化剂和酶抑制剂具有安全、经济等特点，已成为研究的热点。

菊苣酸（cichoricacid），又称二咖啡酰酒石酸，属咖啡酸衍生物，是由咖啡酸和酒石酸缩合而成，菊苣和紫锥菊中极为重要的活性成分之一。菊苣酸的分子结构见图1所示。本试验以菊苣酸为抗氧化剂和酶抑制剂，研究其抗氧化能力及对酪氨酸酶催化氧化的影响机制,得到相关的动力学参数，以期为菊苣酸的深度开发和利用提供理论基础，更好地发挥菊苣酸的经济价值。

以DPPH·OH的清除效果和铁还原力为指标，采用酶动力学方法研究菊苣酸的抗氧化活性和对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶的影响及抑制作用。结果表明：菊苣酸对DPPH·OH 由基的清除率和铁还原力与菊苣酸浓度呈线性量效关系，IC50值分别为13.63，14.26 和13.78 mg/L。菊苣酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶均具有较好的抑制作用，对单酚酶和二酚酶活性抑制的IC50值分别为0.26 mmol/L 和0.71 mmol/L，显著小于熊果苷对二酚酶活性抑制的IC50值（5.3 mmol/L）。菊苣酸能明显延长单酚酶的迟滞时间。在浓度为0.40 mmol/L时，菊苣酸可使迟滞时间由134 s 延长至383 s，延长2.87 倍。Lineweaver-Burk菊苣酸对二酚酶的抑制表现为可逆竞争型抑制，最大反应速率（vm）为83.30μmol/L，抑制常数（KI）为0.14 mmol/L。

通过多种体系评价菊苣酸的抗氧化能力，结果表明菊苣酸具有明显的抗氧化能力，菊苣酸对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶均有较好的抑制作用，主要表现为酪氨酸酶酶活下降。菊苣酸对单酚酶的抑制效应为酶催化反应的迟滞时间明显延长，菊苣酸浓度与二酚酶的抑制率呈量效关系菊苣酸作为抗氧化剂，具有较好的应用前景。