一、α-淀粉酶抑制剂的原理和作用

 它通过抑制肠道内唾液及胰淀粉酶的活性，阻碍食物中淀粉及其他碳水化合物的消化吸收。在不影响其它营养物质吸收和代谢的同时，选择性地减少糖份摄取；减慢淀粉分解为单糖的速度，延缓单糖的消化吸收，从而降低GI。降低血糖含量，减少脂肪合成的可能，从而起到降糖、减肥及预防肥胖的作用。临床上可用于防治糖尿病、高血糖、高血脂等症。

二、关于白芸豆

白芸豆（white kidney beans），生物学名为多花菜豆（Phaseolus vulgaris），为一年生、缠绕或近直立草本。芸豆不宜生食，必须煮透才能食用。因为芸豆籽粒中含有一种对人体有毒的蛋白，即植物凝集素（PHA），但它对热呈不稳定性（虽然直接服用对人体有害，但植物凝集素在医学上用于止血和动物遗传分析时培养染色体，因此提取出来后，用处很大）。

芸豆的营养价值很高，含蛋白质25％～31.1％（嫩荚6％）、脂肪1.5％～2.2％、碳水化合物55.6％～70.3％及大量的维生素。每100g鲜荚含胡萝卜素0.26~0.45 mg、维生素C23~28 mg。

天然存在的a-AI主要有3种类型，分别为：微生物产带一个寡生物胺单位的含氮碳水化合物、微生物产多肽，如paim（来自微生物的猪胰a-淀粉酶抑制剂）和Haim（微生物起源人a-淀粉酶抑制剂）、(3)在豆类、谷类及其他较高等植物中发现的大分子蛋白质抑制剂。

Bowman1945年首次报道从芸豆中获得α-AI。白芸豆中提取的α-AI是一种具有N端糖基化的糖蛋白。作为一种热稳定的糖蛋白，α-AI是在内质网上合成，储存在液泡内，要经过蛋白水解酶水解去抑制作用才能成为有活性的α-AI。芸豆中发现的α-AI有3种，分别是α-AI-1、α-AI-2和a-AI-L。

三、具体实验简述

2018年，在江南大学食品科学与技术国家重点实验室进行了一项实验。实验得出：随着大米粥中白芸豆α-淀粉酶抑制剂添加量由0%升到 5.0％，大米粥的淀粉水解率不断下降，并且， GI 值由 86.63降至32.03；再将白芸豆 α－淀粉酶抑制剂按3%的添加量添加到市售方便粥中，方便粥的 GI 值均降低至55 以下（低GI）。

白面包及添加不同量白芸豆α-AI大米粥 的 淀粉水解曲线 如下图所示。随着白芸豆α-AI添加量的增加，淀粉水解率也逐渐下降。在未添加白芸豆α-AI时，大米粥的淀粉水解率为56.37％，而当白芸豆α-AI添加量为5.0％时，淀粉水解率降低至15.09％。

2007年，陕西省微生物研究所和西北大学化工学院联合研究。通过对白豆α-淀粉酶抑制剂对四氧嘧啶高血糖模型大鼠空腹血糖及糖耐量的影响，研究其降血糖活性。当白豆α-AI使用剂量为150 mg／kg体重，连续使用7d时，α-AI可明显降低高血糖大鼠的空腹血糖；使用剂量为300 rng／kg时，对高血糖大鼠的糖耐量具有明显的改善作用。

研究结果表明，从白豆中分离得到的淀粉酶抑制剂糖蛋白对高血糖大鼠具有明显的降血糖功能，其作为一种安全、天然的降糖药物具有良好的开发前景。从植物白豆中提取的a-淀粉酶抑制剂是一种纯天然的糖蛋白类物质，安全无毒，耐受性好。适合糖尿病人及糖耐量异常者长期服用以预防或治疗糖尿病，其作为一种安全，天然的降糖药物具有良好的开发前景。

在2007年西北大学化工学院的另一个实验中，研究了α-AI对温度和PH值的稳定性。

当温度低于70℃时，抑制剂活性不受影响；当温度高于70℃时，随着温度升高，抑制剂活性降低。在80℃作用30min时，抑制剂活性仅失去10%左右；在90℃左右10min时，可使抑制剂全部失活。（这也是为什么，市售添加了白芸豆提取物的粉剂强调冲泡物温度的原因。）

白豆α-淀粉酶抑制剂在PH值为6.8时，抑制活性最大；在PH值在3.0~10之间，均可维持相对稳定。

总之，研究得出：白豆α-淀粉酶抑制剂具有较强的温度和酸碱度稳定性。

血糖的主要来源是食物中的糖，主要是指以淀粉类食物为代表的碳水化合物，在淀粉酶作用下转化为麦芽糖，麦芽糖在糖苷酶的作用下转化为葡萄糖。

空腹时血糖的直接来源自肝糖原，肝糖原是食物在饭后由肠道消化吸收入血液，葡萄糖、果糖、乳糖被输入肝脏，有60%～70%转化为糖原储存起来（本质上也是来自于食物）。

四、白芸豆提取物对血糖的影响

白芸豆提取物含有天然的α-淀粉酶抑制剂，α-淀粉酶抑制剂(α-amylase inhibitor, 简称α-AI)是一种天然生物活性物质,属于糖苷水解酶的一种,国外称之为“starchblocker”。

α-AI能抑制肠胃道内唾液、胰淀粉酶的活性,阻碍或延缓人体对食物中主要的碳水化合物的水解和消化,降低食物中淀粉糖类物质的分解吸收,从而起到降低血糖、血脂的作用,抑制血糖浓度的升高,从而有利于糖尿病患者的饮食治疗。对于肥胖患者,可减少糖向脂肪转化,延缓肠道排空,增加脂肪消耗以减轻体重。因此,可以用α-AI来防止和治疗肥胖症、脂肪过多症、动脉硬化症、高血脂及糖尿病等[16]。

研究发现,经过初步纯化的、剂量足够的α-淀粉酶抑制剂在胃肠道中可以抑制肠胃道内唾液淀粉酶和胰淀粉酶的活性,其使食物中主要的碳水化合物(淀粉)的消化作用阻碍或延缓,使食物中淀粉类物质的分解吸收降低,从而起减低血糖、血脂的作用,抑制血糖浓度的升高,可以有效地配合糖尿病人的饮食治疗。

张琪等的实验研究表明[17]α-AI能降低小肠各部分尤其是小肠前端的二糖酶活性。

由此可推测：

①α-AI抑制了与淀粉吸收相关的胃肠道内多种淀粉酶的活性,

②使食物中大量的糖类主要在小肠的末端才被吸收,

③从而延长了食物在肠道中的消化时间,

④导致机体吸收葡萄糖的速率下降,

⑤因而可有效改善小鼠进食后血糖波动情况,

⑥使葡萄糖耐量曲线变得平缓,

⑦保持血糖餐后稳定在正常水平或接近正常水平范围内,

⑧因此起到降低血糖及治疗糖尿病的作用。