皮蛋是我国传统蛋制品,其药用功效收录于《随息居饮食谱》和《医林纂要》,其主要功效为泻热、醒酒、去大肠火,治泻痢等。近代皮蛋水解物的实验研究发现其抗氧化和抗炎效果显著。但是对皮蛋抗肿瘤活性及其机制研究较少,本文从动物水平上研究了皮蛋的体内安全性和生理功效,从细胞水平上研究了皮蛋消化物的抗肿瘤功能及其作用机制。主要结果如下:(1)以健康SD大鼠为研究对象,连续灌胃皮蛋80 d,研究皮蛋对大鼠常规指标和肝脏生化指标的影响。研究发现,皮蛋可以增加大鼠体重,降低大鼠肝脏中TG、TCHO、LDL-C/HDL-C的水平,其中剂量为4.2 mg/mL时的效果最明显。脏器指标的测定表明,皮蛋不会造成大鼠肝脏、肾脏、脾脏的病变。观察肝脏组织切片发现皮蛋对肝脏组织的结构几乎没有影响,没有脂肪颗粒的出现。进一步对大鼠肝脏中炎性因子的测量发现,皮蛋可以降低大鼠肝脏中IL-6和TNF-α的表达,且具有显著性差异。这些结果表明,皮蛋不仅不会给健康大鼠带来不良影响,还可以通过下调大鼠肝脏中的脂质水平和促炎细胞因子的水平使其在大鼠体内具有降脂和抗炎的作用。(2)基于模拟胃肠道消化探究皮蛋在胃肠道消化过程中的抗氧化能力,并选取抗氧化能力最高的皮蛋消化物进行后续的抗肿瘤细胞实验。结果发现,皮蛋在模拟胃肠道消化过程中表现出较高的抗氧化能力,胃肠道消化前的皮蛋还原能力要比消化后的还原能力强,清除羟基自由基能力最高为99.80%,清除DPPH自由基能力最高为68.40%,清除ABTS自由基能力最高为54.90%。以Caco-2细胞为研究对象,发现在胃消化2 h和肠消化2 h时,皮蛋对Caco-2细胞的增殖抑制能力最高,且IC50值为5.75 mg/mL。观察细胞形态发现皮蛋消化物能显著破坏Caco-2细胞的结构并引起细胞的凋亡。流式细胞仪检测结果表明,当皮蛋消化产物浓度为5 mg/mL及10 mg/mL时,Caco-2细胞的凋亡率分别为4.79%和5.29%,其中大部分凋亡均发生在凋亡晚期。在caspase-3活性测定实验中发现,皮蛋可以显著增加caspase-3活性。这些结果表明,皮蛋不仅具有体外抗氧化活性,还能抑制Caco-2细胞增殖和促进细胞凋亡的作用。(3)为了进一步研究皮蛋的抗肿瘤作用和抗肿瘤机制。以HepG2和HT-29为细胞模型,研究皮蛋对其细胞形态和细胞凋亡的影响。观察细胞形态发现,经皮蛋处理后的肿瘤细胞排列紊乱,结构不清晰,细胞核模糊。采用RT-qPCR的方法测定了细胞中Bcl-2、Bax、COX-2 mRNA表达量。结果显示,皮蛋可以上调Bax mRNA的表达量,下调Bcl-2 mRNA和COX-2 mRNA的表达量,且具有剂量依赖性。通过Elisa实验检测了细胞中caspase-3和caspase-9蛋白质含量,发现皮蛋可以使这两种蛋白质的含量显著增加。这说明,皮蛋可以通过上调细胞促凋亡因子和下调细胞抗凋亡因子达到促进细胞凋亡的目的,这种作用可能和Bcl-2/Bax以及caspase通路相关。(4)为了进一步了解皮蛋消化产物中抗肿瘤活性成分,探讨其在功能食品上的可行性,对它的消化产物进行了深入的分离纯化研究。首先通过多级分离纯化的方法,得到了两种皮蛋消化混合物的单一组分,分子量为10kDa以上。将抗肿瘤药物5-FU作为阳性对照,以HT-29细胞为研究对象,实验结果显示,皮蛋各组分均能够上调细胞促凋亡因子CytC、caspase-3和casase-9的含量并且促进HT-29细胞凋亡。该促凋亡因子与线粒体通路密切相关。值得注意的是,皮蛋消化混合物的效果要优于单一组分的效果。因此,皮蛋可能是通过混合物的相互作用共同达到抗肿瘤的目的的,这个作用机制是通过线粒体通路产生的。