植物化学物具有清除活性氧(ROS)的能力,与心血管疾病(CVD)的发病机制有着十分紧密的联系,人们对植物化学物的研究有着极大兴趣。但是,目前对食物中不同植物化学物之间的相互作用关系及其作用机制的研究较少。番茄红素(Lycopene,LY)、叶黄素(Lutein,LU)、绿原酸(Chlorogenic acid,CA)和飞燕草素(Delphinidin,DP)是食品中含量丰富且分布广泛的抗氧化物质,具有抗氧化、抗炎症、降低心血管疾病等多种疾病的发病率等功能。本论文以上述四种天然植物化学物为研究对象,采用ABTS和DPPH两种体外化学实验方法,分析四种植物化学物的体外抗氧化相互作用,采用H2O2诱导H9c2大鼠心肌细胞建立氧化损伤模型,研究四种植物化学物复配前后对H9c2大鼠心肌细胞氧化损伤的保护作用。在此基础上,研究番茄红素和叶黄素的细胞内吸收与降解,并基于Nrf2通路分析植物化学物的抗氧化相互作用机制,为阐明植物化学物抗氧化相互作用机制和开发相应的功能食品提供理论依据。主要研究内容及结果如下:1.以不同摩尔比对四种天然植物化学物(番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素)进行两两复配(1:9,3:7,1:1,7:3,9:1),采用ABTS、DPPH法和等辐射分析法探究四种植物化学物复配后的体外抗氧化能力。结果表明,水溶性的绿原酸和飞燕草素的ABTS、DPPH抗氧化活性强于脂溶性的番茄红素和叶黄素。由ABTS的等辐射分析法可知,番茄红素与其它三种植物化学物质具有较强的协同抗氧化活性。在DPPH法的研究中,脂溶性的番茄红素和叶黄素复配多数具有拮抗效应,水溶性的绿原酸和飞燕草素复配多数具有协同效应。两种物质以不同比例混合后其抗氧化相互作用出现不同的结果。此外,在不同的实验方法中,两种物质以相同的比例混合后,也产生不同的抗氧化相互作用结果。2.建立H2O2诱导H9c2细胞氧化损伤模型,测定番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素对细胞ROS水平的影响。结合CAA和联合指数法,筛选出抗氧化显著协同、拮抗组合。通过流式细胞术测定显著协同、拮抗组的ROS水平,并研究其抗氧化酶(SOD酶、GSH-Px酶和CAT酶)活性。结果表明,除飞燕草素外,随着浓度的增加,番茄红素、叶黄素和绿原酸清除H2O2诱导ROS的能力增强,但到达一定浓度时开始减弱。因此,高浓度的植物化学物可能引起H9c2细胞促氧化的作用。四种天然植物化学物以不同比例复配后,采用CAA法和联合指数法共同测定其抗氧化相互作用。筛选出6组显著协同、拮抗组合,分别为协同组:CA-LU=3:7,DP-CA=7:3,DP-LY=1:1;拮抗组:LY-LU=1:1,CA-LU=9:1,DP-LY=7:3。四种天然植物化学物通过直接降低H9c2细胞ROS水平发挥抗氧化相互作用。在不同的酶体系中,显著协同、拮抗组的抗氧化酶活性与预期的协同、拮抗作用有所不同。例如,显著协同组DP-CA=7:3,DP-LY=1:1组在SOD酶活力的表达上显示出显著协同效应,而在GSH-Px酶活力中,并未出现显著抗氧化协同作用的结果。可能是由于植物化学物与内源性抗氧化酶存在特定的相互作用,继而影响了预期的显著协同、拮抗组抗氧化酶活性。3.通过Western blot测定Nrf2通路相关蛋白的表达,并通过免疫荧光染色、JC-1染色线粒体膜电位探究四种植物化学物及其组合对H9c2大鼠心肌细胞Nrf2核转位及线粒体膜电位的影响。结果表明,筛选出的番茄红素、叶黄素、绿原酸和飞燕草素组合在HO-1、GCLC蛋白的表达上分别有明显的协同、拮抗效应。四种植物化学物的协同作用主要是通过Nrf2在细胞核内累积发挥作用,而Nrf2抑制剂不影响拮抗组的蛋白表达,所以,拮抗组可能对Nrf2通路的激活效果不明显。线粒体是植物化学物相互作用的重要靶点,植物化学物组合通过调节线粒体膜电位发挥相互作用。4.通过高液相色谱测定番茄红素、叶黄素在DMEM培养基的稳定性,并探究植物化学物组合中另一组分对番茄红素和叶黄素的影响。结果表明,叶黄素在DMEM培养基中稳定性较好,而番茄红素在DMEM培养基中稳定性较差。在一定浓度范围内,加入培养基的植物化学物初始浓度越大,细胞吸收率越大。在植物化学物组合中,绿原酸和番茄红素对叶黄素的吸收均产生促进作用,促进作用最强组为对照组的2.85倍。显著协同组中,飞燕草素对番茄红素的吸收产生促进作用(提高31.1%),在拮抗组中,叶黄素和飞燕草素抑制了番茄红素的细胞吸收(降低43.3%和37.7%)。因此,植物化学物组合的抗氧化相互作用也会受细胞吸收率的影响。