责任编辑：食品科学
南昌大学张国文教授团队在食品领域TOP期刊Journal of Agricultural and Food Chemistry发表了文章《Vitexin inhibits protein glycation through structural protection, methylglyoxal trapping and alteration of glycation site》。该文章探究了不同体外糖基化模型下牡荆素对蛋白质非酶糖基化的抑制作用，系统探讨了牡荆素的抗糖基化作用机制。该文将于2021年在Journal of Agricultural and Food Chemistry刊出。第一作者为南昌大学食品学院2018级硕士研究生倪孟婷，通信作者为张国文教授。
Highlights
(1) 牡荆素降低了糖基化过程诱导的蛋白质结构变化和功能损伤；
(2) 牡荆素可以螯合过渡金属离子以降低氧化应激水平；
(3) 牡荆素有效地捕获了甲基乙二醛（MGO），并抑制了MGO介导的AGEs的形成；
(4) 牡荆素与蛋白质相互作用，影响氨基酸残基的微环境，导致糖基化位点和糖化度发生改变。
Introduction
蛋白质非酶糖基化过程中形成的晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products, AGEs)与糖尿病并发症密切相关。不仅食物热加工、储存过程中会形成大量AGEs，在持续高血糖及高氧化应激水平下，人体内也会产生大量AGEs。AGEs在组织中的蓄积会与蛋白质形成不可逆的交联结构，破坏蛋白质和细胞的结构，并在组织和器官中引起病理反应，最终导致一系列糖尿病并发症。因此，有效抑制蛋白质糖基化可以减少美拉德反应危害物，并预防糖尿病并发症。许多黄酮化合物已被报道具有很强的抗糖基化作用，作为天然活性成分降低蛋白质糖基化或美拉德反应的危害已受到广泛关注。牡荆素是许多药用植物中的天然C-糖基化类黄酮，也是食品（例如绿豆和山楂）中的主要多酚物质。据报道牡荆素具有较强的AGEs抑制能力，且没有明显的急性和亚慢性毒性和遗传毒性。然而，其抗糖基化机制尚不明确，限制了牡荆素作为理想抗糖化成分的应用。南昌大学张国文教授团队建立了牛血清白蛋白-果糖和牛血清白蛋白-甲基乙二醛（methylglyoxal，MGO）的非酶糖基化模型，从分子水平研究了牡荆素对蛋白质糖基化的抑制机制。研究结果为利用膳食多酚牡荆素抑制食品热处理中的美拉德反应危害及预防糖尿病并发症提供理论依据。
Results and Discussions
研究发现在BSA-果糖模型中，牡荆素对非酶糖基化不同阶段产物的抑制程度有差异，然而牡荆素在不同阶段的抗糖化作用都比阳性对照氨基胍强，对晚期糖基化终产物（AGEs）表现出最强的抑制效果。在BSA-果糖和BSA-MGO糖基化模型中，牡荆素均能有效抑制AGEs的形成，且其抑制能力显著强于临床药物氨基胍。牡荆素可以保护蛋白质巯基基团免受氧化，降低羰基化程度和蛋白质氧化产物的含量，并在糖化过程中可以一定程度上阻止蛋白质的结构变化。SDS-PAGE和Tht分析表明，牡荆素有效抑制糖化过程中蛋白质聚集体和β-交联结构的形成。研究表明牡荆素具有很强的亚铁离子螯合能力和有效MGO捕获能力，MGO最有可能缀合到牡荆素A环的C6位上并形成一个单加合物。牡荆素通过疏水力与残基Arg144和Lys114相互作用，并与Asp111，Leu112，Glu424和Thr518形成氢键。高分辨率蛋白质谱分析结果发现牡荆素干预下，蛋白质糖基化位点部分发生了变化，但并未降低所有位点的糖化度，并且糖化位点的数量也没有明显改变。与早期对蛋白质糖基化的抑制作用相比，牡荆素在终末期具有更强的抗糖化作用。这些结果为牡荆素的抗糖化机制提供了新的见解，并为牡荆素作为新型抗糖化剂的应用提供了理论基础。
作者简介
张国文教授
张国文，博士，二级教授，博士生导师，现任南昌大学食品学院副院长。入选2020年科睿唯安全球“高被引科学家”榜单，江西省“百千万人才工程”人选，江西省高等学校中青年学科带头人，南昌大学食品科学与技术国家重点实验室固定成员与学术带头人，国家自然科学基金同行评审专家，中国工程教育认证核心专家，江西省食品安全委员会食品安全专家委会委员，江西省食品科学技术学会理事，江西省微量元素与健康研究会理事，Food Chemistry、Journal of Agricultural and Food Chemistry、Food Hydrocolloids、Food & Function、Food Research International、Food and Chemical Toxicology、LWT – Food Science and Technology、Journal of Functional Foods、Analytical Chemistry、Journal of Hazardous Materials、International Journal of Biological Macromolecules等30多家国际学术期刊审稿人。近年来，主持国家自然科学基金、教育部博士点基金、国家重点实验室基金、江西省重大科技项目等国家和省级科研项目20多项，在国内外高水平学术期刊上发表论文270多篇，其中SCI收录论文120多篇，H指数36，Web of Science收录论文总被引3900多次。获得国家级教学成果二等奖3项，江西省教学成果一等奖2项、二等奖3项，科技部“振华-王赐义科技扶贫奖”，江西省自然科学三等奖2项，主编教材4部。
倪孟婷，硕士研究生
倪孟婷，南昌大学食品学院2018级硕士研究生，食品科学与工程专业，研究方向为功能食品与营养。硕士期间已发表SCI论文4篇，其中一区SCI论文3篇。相关文章发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry，Food Hydrocolloids，LWT等期刊上。
（该文章《Vitexin Inhibits Protein Glycation through Structural Protection, Methylglyoxal Trapping, and Alteration of Glycation Site》于2021年3月发表于Journal of Agricultural and Food Chemistry。）
