Food Bioscience：桂仲争团队深度破解桑葚花青素抗氧化机制，锁定关键成分

    近日，江苏科技大学蚕研所/生物技术学院桂仲争研究员团队，在Elsevier出版社旗下的《Food Bioscience》（IF=5.9）上发表了题为“Unraveling Mulberry Anthocyanins’ Antioxidant Mechanism and Biosafety via Computational Modeling”的创新性研究成果。该研究通过整合网络药理学、药效团建模与分子动力学模拟等多层次计算生物学方法，首次系统阐释了桑葚花青素通过TNF和PTGS2/COX-2双靶点发挥抗氧化作用的分子机制，并锁定天竺葵素-3-O-芸香糖苷（Pelargonidin-3-O-rutinoside，Pg3R）为其关键活性成分。

    自弗莱明发现青霉素以来，人类对天然活性物质的探索从未止步，在众多天然产物中，桑葚花青素以其卓越的抗氧化能力备受关注，被誉为“口服的皮肤保养品”和“血管清道夫”，然而其背后的具体作用靶点与分子机制，一直如谜题般未被完全解开。团队最新研究通过综合运用网络药理学、分子对接与动力学模拟等前沿计算手段，首次清晰描绘出桑葚花青素抗氧化作用的核心机制。

    研究发现，在桑葚花青素成分中，天竺葵素-3-O-芸香糖苷（Pg3R）是发挥抗氧化活性的关键成分。它能够精准作用于肿瘤坏死因子-α（TNF）和前列腺素过氧化物合酶2（PTGS2/COX-2）这两个调控人体炎症与氧化应激反应的关键枢纽，并通过稳定的氢键和疏水作用与它们强力结合，从而从源头上干预由氧化应激引发的慢性炎症。为了验证这一发现的可靠性，研究团队进行了深入的计算机模拟，结果显示Pg3R与TNF和PTGS2的结合能分别低至-7.1和-10.20 kcal·mol⁻¹，预示它们之间有着极强的结合亲和力，随后的100纳秒分子动力学模拟进一步表明，Pg3R与靶蛋白形成的复合物结构非常稳定，如同一把钥匙牢牢插在锁中。此外，通路分析揭示了Pg3R通过影响AGE-RAGE信号通路、脂质与动脉粥样硬化等关键途径，多管齐下地缓解氧化损伤，展现了其“多靶点、多通路”的协同作用特点。

    这项研究不仅深化了对桑葚花青素抗氧化作用机制的认识，更为开发相关功能食品和药物奠定了重要理论基础，对推动蚕桑资源高值化利用具有重要意义。本论文博士研究生何江龙为第一作者，桂仲争研究员为通讯作者，江苏科技大学生物技术学院为第一完成单位。该研究获得了国家自然科学基金青年项目（32302687）和江苏省研究生科研创新计划（编号：KYCX24_4145)共同资助。

    论文链接：https://doi.org/10.1016/j.fbio.2025.107678

                                                           供稿：李豪