3 Inibidores de Amilase
α-Amylase (1,4-α-d-glucano-glucanohidrolase, EC3.2.1.1) é uma endoglucanase que catalisa a hidrólise da endo α-(1,4) ligações glicosídicas em amido e polissacarídeos relacionados. A hidrólise do amido é primeiramente catalisada pela α-amilase presente na saliva humana, seguida pela amilase pancreática no duodeno. A pancreática humana α-amilase (HPA) é um importante alvo farmacológico para o tratamento da diabetes tipo 2. Contudo, as despesas com a HPA são relativamente elevadas para fins de investigação. Em vez disso, o pâncreas suíno α-amilase (PPA) é utilizado para medir a digestão in vitro. A PPA é composta de 496 resíduos de aminoácidos e mostra 83% de identidade para sua contraparte humana HPA (Pasero, Mazzéi-Pierron, Abadie, Chicheportiche, & Marchis-Mouren, 1986). PPA é uma amilase endo-tipo e catalisa a hidrólise de ligações internas α-(1,4) glicosídicas em amilose e amilopectina através de ataque múltiplo para a extremidade não redutora (Robyt & French, 1970). Os produtos da hidrólise do pâncreas suíno α-amilase são principalmente maltose, maltotriose e maltotetraose (Yook & Robyt, 2002). PPA tem dois isômeros PPA isozyme-I (PPA-I) e PPA-II, que têm o mesmo peso molecular, mas diferem ligeiramente na composição de aminoácidos e ponto isoelétrico (Pasero et al., 1986).
Inibidores de amilase naturais α-Os inibidores de amilase incluem os baseados em proteínas e metabólitos secundários. Os primeiros estão fora do escopo deste artigo porque tendem a desnaturar no tratamento térmico ou ácido (acidez do estômago) e perdem sua atividade quando atingem o intestino delgado. Aqui, resumimos as literaturas mais recentes em α- Inibidores de amilase. Os métodos usados para medir sua atividade inibidora também são listados porque diferentes métodos podem resultar em diferentes valores de IC50. Em comparação com a α-glucosidase, relatórios menores são encontrados em α-amilase e a maioria dos estudos são sobre polifenóis.
Isookanin (57) (Fig. 3.8) isolados de agulhas espanholas, Bidens bipinnata, foi demonstrada atividade moderada de inibição sobre HPA (IC50 de 0,447 mg/mL ou 156 μM) medida através de ensaio iodométrico (Yang et al., 2012). Deve-se notar que a isookanina contém duas unidades catecológicas, e portanto espera-se que seja um bom redutor, o que pode reduzir o iodo causando resultados falso positivos.
Figure 3.8. Estruturas químicas para inibidores de amilase, compostos 57-59, ácido 5-caffeoyl quínico, e ácido 4,5-dicaffeoyl quínico.
Da folha de água aplique (Syzygium aqueum) folha, miricetina-3-O-rhamnoside (9) e europetina-3-O-rhamnoside (10) (Fig. 3.2) foram isoladas, e a atividade de inibição em α-amilase inibição foi medida usando o ensaio DNSA para ser 10 vezes (EC50 de ~ 2.0 μM) mais forte que acarbose (EC50 de 19 μM). Tal actividade elevada é muito raramente observada em compostos polifenólicos e merece uma investigação mais aprofundada, particularmente sobre o seu mecanismo de inibição e selectividade quando estes compostos são desafiados com uma matriz alimentar complexa. A miricetina é um forte necrófago radical e, portanto, a estabilidade de 9 e 10 também é uma preocupação. Os autores relataram que a quercetina tinha EC50 (17 μM) comparável ao da acarbose (19 μM). Usando o ensaio de turbidez que desenvolvemos em nosso laboratório, não conseguimos detectar nenhuma atividade de inibição da quercetina contra o pancreático α-amilase usando a acarbose como padrão de referência (Huang et al., resultados não publicados). Portanto, é necessário verificar se o EC50 relatado é dependente do método para descartar artefatos potenciais (Manaharan et al., 2012). Cleistocalyx operculatus também pertence à família Myrtaceae. Hu, Luo, Li, Joshi, e Lu (2012) isolados e purificados 2′4′-dihydroxy-6′-methoxy-3′5′-dimetilchalcone (DMC) dos botões secos de C. operculatus. O composto mostrou um mecanismo inibitório não-competitivo para PPA (Hu et al., 2012).
Tilirosídeo (58) (Fig. 3.8), isolado das sementes de rosa de cachorro, Rosa canina L., inibe PPA com IC50 de 280 mM, e estudo cinético mostra que é um inibidor não-competitivo com valores de Ki de 84.2 μM quantificado usando p-nitrofenil-alfa-d-pentaglucósido como substrato. Ao contrário da acarbose, a tilirosida não mostra atividade de inibição contra α-glucosidase. Talvez devido à sua fraca atividade de inibição da α-amilase em modelo animal, a tilirosida de alta dosagem (600 mg/kg) é necessária para reduzir a concentração de glicose plasmática pós-prandial de camundongos tratados com amido a 2 g/kg. A tilirosida pode exibir anti-hiperglicemia através da inibição tanto do transportador de glicose dependente de sódio 1 como do transportador de glicose 2, que media a absorção de glicose nos enterócitos (Goto et al., 2012).
Curcumina e seus derivados têm sido sugeridos como compostos multitargeting que têm uma gama muito ampla de benefícios para a saúde. Como agente potencial para mitigar as taxas de digestão de amido, a bisdemetoxicurcumina (59) (Fig. 3.8) do rizoma de Curcuma longa tem atividade de inibição de HPA e PPA com valores de IC50 de aproximadamente 25 μM usando o ensaio DNSA. Estudo cinético mostra que é um inibidor não competitivo de HPA com Ki aparente de 3,0 μM (Ponnusamy et al., 2012).
Ácidos mono e caffeoylquinic desubstituídos são os principais compostos polifenólicos encontrados nos grãos de café verde. Devido à presença de três grupos hidroxil secundários no anel do ácido quínico, existem três isómeros inter-convertidos de ácidos cafeoilquínicos monossubstituídos e três ácidos dicaffeoylquínicos, que foram todos purificados a partir de grãos de café verde. Sua atividade de inibição no PPA-I (Narita & Inouye, 2011) foi medida usando p-nitrofenil-diglucósido, que produz p-nitrofenol e maltose na hidrólise. É notável que a atividade inibitória é altamente dependente da posição dos grupos de cafeoyl no ácido monocaffeoyl quínico. O ácido 5-caeoilquínico (ou comumente conhecido como ácido clorogênico) (Fig. 3.8) tem a maior atividade inibitória com IC50 de 80 μM, comparado com o ácido 4-caeoilquínico (120 μM) e o ácido 3-caeoilquínico (230 μM). Para os três isômeros do ácido dicaffeoylquínico, a atividade inibitória é muito maior e não são tão sensíveis à posição dos grupos ésteres porque 3,4- e 4,5-ácidos quínicos de dicaffeoyl (Fig. 3.8) têm os mesmos valores de IC50 (20 mM), e 4,5-ácido quínico de dicaffeoyl tem IC50 de 30 μM (Narita & Inouye, 2011).