药食同源食品与蛋白质分子相互作用的光谱特性研究

许多食物具有药食同源的特点，既可作为药物，也可作为食品，例如枸杞子、茯苓、当归等。这些食材所含有的基本元素包括碳、氮、氧、硫、磷等，这些元素构成了人体必需的初级代谢产物，如碳水化合物、脂肪、蛋白质等，满足机体对能量的需求。此外，有研究表明，初级代谢产物可以转化为次生代谢产物，包括黄酮、多糖、生物碱等，这些次生代谢产物常常具有预防和治疗疾病的功效，比如广泛存在于食品和药品中的多糖，具备调节血糖、降低血脂、维护胃肠道健康等功能。

血清白蛋白是生物体血浆中含量最丰富的运输蛋白质，具有将众多内源或外源物质结合并实现运输和储存功能的特性。研究药物与血清白蛋白的相互作用，有助于探索药物在人体内的传播过程以及发挥作用的原理，这是生命医学领域的研究者持续研究的焦点。

人体内部对药食同源食品的吸收、运输和作用过程都需要依赖蛋白质的参与。评估一种药食同源食品的质量，需考察其是否被人体有效吸收，最终是否被人体代谢，这些都建立在对药食同源食品和蛋白质相互作用的研究基础上。因此对药食同源食品与血清白蛋白的相互作用进行研究，将有助于人们探求它们相互作用的机理与模式，为药食同源食品的定性鉴别和质量评价提供实验依据。本项目选取枸杞子、当归两种典型药食同源食品，利用光谱分析技术研究它们与血清白蛋白之间的相互作用，并通过对光谱特性进行分析，计算出两者相互作用的机理参数。

研究内容

1.本项目选取枸杞子、当归两种典型药食同源食品，利用荧光光谱仪研究其光谱规律。探讨在不同的激发波长、不同的浓度、温度和PH条件下，对药食同源食品光谱的影响，并对其光谱特性进行分析。

2.通过光谱分析法研究枸杞子、当归两种药食同源食品与牛血清白蛋白相互作用的光谱规律和结合机理。定量分析药食同源食品与牛血清白蛋白之间的结合常数、结合力的本质、结合距离以及结合位点等参数机理，并深入研究药物结合后血清白蛋白构象的变化情况。

3.研究枸杞子、当归两种药食同源食品与牛血清白蛋白结合对抗氧化性的影响。通过使用BPCL超微弱发光仪，测定典型药食同源食品待测液及其与牛血清白蛋白相互作用的混合液中超氧阴离子(·O₂^-)的清除率以及羟基自由基(·OH)的清除率，同时评估对小牛胸腺DNA损伤的保护能力，以探究药食同源食品与牛血清白蛋白相互作用对抗氧化能力的影响。

研究方法

1.药食同源食品待测液的制备

将药食同源食品（枸杞子、当归）在研钵中充分手研磨2-3小时，分别取粉0.5g放入烧杯中，加入100mlPBS缓冲液，得到待测液。

2.药食同源食品（枸杞子、当归）的荧光光谱测定

枸杞子、当归待测液的荧光光谱测定条件：ＲF5301 荧光光谱仪，激发光波长设为 220- 900 nm，激发光和发射光的缝宽设定为3 nm；待测液浓度依次为0、20×10^-6、40×10^-6、60×10^-6、80×10^-6、100×10^-6 mol/L；恒温水浴温度依次为 25 ℃、50 ℃、75 ℃、100 ℃。

3.药食同源食品待测液与牛血清白蛋白的光谱分析

将一定浓度的牛血清白蛋白加入药食同源食品待测液中，混合均匀，同时水浴2小时后得到混合液，进行荧光扫描；在室温25 ℃下利用红外光谱仪记录混合液的红外光谱；采用紫外分光光度计测定紫外吸收光谱。

4.抗氧化性的测定

配制三种不同浓度的药食同源食品待测液，以及三种待测液与牛血清白蛋白相互作用的混合液，采用BPCL超微弱发光仪，测定它们相应的化学发光强度,并记录对应的直观图谱。

1.药食同源的研究进展

《黄帝内经》所倡导的药食同源理念强调药食两用，强调食物的药用价值，特别是药膳可以提高免疫力，有助于预防和治疗疾病。自先秦时期，人们便察觉到一些食物冲调成汤后，不仅可以解决温饱问题，还能治疗疾病。到了两汉时期，人们开始有意识地对各种药材进行分类，隋朝时期出现了认为食物具有药用特性的观念，强调饮食应当注意食物相互搭配的原则。明代著名医药学家李时珍曾在《本草纲目》中详细阐述了药食同源食品的食用方式、适用人群以及用法。当前，随着医学发展和实践经验的积累，人们逐渐认识到药食同源食品在血压调节、血糖控制、抗氧化等药理活性方面具有显著优势^[1-3]，相关研究也逐渐引起广泛关注。

在我国，药食同源文化根植于深厚的理论基础和丰富的实践经验，通过结合现代技术和临床经验，深入了解药食同源食品的功效和作用机制，可以为疾病治疗提供更多指导和临床案例。因此，在医疗领域，药食同源食品的药用潜力逐渐展现，因为这些食品不仅有营养价值，同时还有药用价值。因此，为了应对目前的需求，人们开始关注药食同源食品的研究和使用。

举例来说，抗衰保养领域^[4]中指出，氧化自由基的增加可能造成DNA和其他大分子的受损，导致皱纹、褐斑等问题，同时增加诱发心脑血管疾病和肿瘤等疾病的风险。针对这种情况，临床实践中通常采用含有抗氧化剂的药物来进行干预治疗。常见药食同源食品，如人参、枸杞、当归、葛根和山药等，这些食品中均含有多种抗氧化能力的活性成分，充分说明上述药食同源食品具有治疗多种疾病的药用价值。

随着中医传播，“药食同源”类食品逐渐走进人们视野，被人们日益关注。国际社会也开始重视传统药膳和药食同源类食品^[5]。疫情后，“药食同源”理念开始在人们心中扎根，相关产品在中医药行业中扮演着关键角色^[6]。

2.光谱的研究进展

药物对蛋白质性质和结构的影响可以通过多种研究方法来探究。其中电化学法、液相色谱法、光谱分析法是研究血清白蛋白与药物分子相互作用的常用方法。所谓光谱分析法是一系列光谱技术的简称，包括荧光光谱法、紫外可见吸收光谱法、红外光谱法、拉曼光谱法等，利用光谱分析法研究血清白蛋白与药物分子的相互作用，最大的优点是简单有效。当蛋白质与药物结合后，利用光谱分析技术检测其结构变化，并通过分析光谱规律，以获取药物与蛋白质相互作用的机理参数，如结合位置、结合常数、结合位点数等相关信息^[7-8]。

综上所述，利用光谱分析技术研究药食同源食品与血清白蛋白相互作用的光谱规律，将有助于人们探求它们相互作用的机理与模式，为药食同源食品的定性鉴别和质量评价提供实验依据。

参考文献：

[1] 贠航 . 药食同源代茶饮对社区高血压患者血压及 肠道菌群改善效果的随机对照干预研究 [D]. 苏州 : 苏州大 学 ,2020.

[2] 蔡秉洋.药膳主食改善2型糖尿病相关代谢指标的临床观察[D].北京中医药大学,2020.DOI:10.26973/d.cnki.gbjzu.2020.000405

[3] 杨海艳,赵天明 , 张显权 , 等 . 五种黔产药食同 源植物精油抗氧化活性比较及成分分析 [J]. 中国调味 品 ,2021,46(3):127-135.

[4] MAHADY G B,PENDLAND S L,YUN G S, et al.Ginger (Zingiber officinale Roscoe) and the gingerols inhibit the growth of Cag A+ strains of helicobacter pylori[J].Anticancer Research,2003,23(5):3699-3702.

[5] 宗锦耀. 大力发展食药同源产业 提高人民营养健康水平 [N]. 农民日报,2017-09-23( 003) .

[6] 李京虎,张逸璇,高飞.“药食同源”类食品产业发展现状及对策研究[J].中国食物与营养,2023,29(09):5-11.DOI:10.19870/j.cnki.11-3716/ts.2023.09.002.

[7] 周培琛.血液中代谢卟啉的快速荧光检测方法[D].厦门大学,2009.

[8] 叶长彬.抗癌中药注射液与人血清白蛋白相互作用的荧光光谱法研究[D].重庆大学,2016.

1.利用光谱分析法研究药食同源食品的光谱特性。通过对三维荧光光谱的解析，确定荧光峰的归属，建立起药食同源食品的三维荧光指纹图谱数据库，实现对药食同源食品的荧光成分的定性定量研究，为药食同源食品的定性鉴别和质量评价提供了依据。相关中草药报道较多，但对药食同源食品的研究较少。2.利用光谱分析法研究药食同源食品与血清白蛋白分子相互作用的光谱特性，探求它们相互作用的机理与模式。国内外学者对药物与血清白蛋白结合反应研究已有很多，但对药食同源食品与血清白蛋白的相互作用研究较少。

技术路线:

拟解决的问题

1.选取枸杞子、当归两种典型的药食同源食品，利用荧光光谱法研究药食同源食品的特征光谱规律。

2.利用光谱分析法研究药食同源食品与血清白蛋白相互作用的光谱规律及结合作用机理，并通过分析其光谱特性，计算药食同源食品与血清白蛋白相互作用的机理参数。

3.利用BPCL超微弱发光仪测定药食同源食品与牛血清白蛋白结合对药食同源食品抗氧化能力的影响。

预期成果

1. 研究报告一份。

2. 发表论文1-2篇。