论文部分内容阅读
水果中的活性物质在人体胃肠消化过程中会发生转化和降解,为科学评价水果的营养价值、抗氧化活性和对人体的功能性,本文结合体外模拟胃肠道消化模型和细胞模型,研究了黑莓在模拟胃肠道消化不同阶段的抗氧化成分(多酚、黄酮、花色苷、原花青素)的含量、抗氧化还原活性及对肝细胞氧化损伤的防护作用,并深入探究其防护作用机理。从天然植物中挖掘安全有效的功能因子,探索其防护细胞氧化损伤的作用,已成为近年来功能性食品和天然药物研究领域的一个热点。黑莓具有降压、降血脂和抗心律失常等功能功效,但是有关其消化产物对丙烯酰胺(AA)所致肝细胞损伤防护作用至今未见报道。本论文以丙烯酰胺为肝细胞损伤的诱导剂,结合模拟消化模型和HepG2细胞模型,从抗氧化性、细胞活力、酶活性及基因表达等几方面探究黑莓体外消化产物对肝细胞的损伤防护作用及其相关机理。主要结果如下：(1)黑莓体外消化产物的活性成分含量及抗氧化还原活性采用模拟胃消化和模拟肠消化两个阶段的体外消化模型,发现体外胃肠消化会对黑莓多酚、黄酮、花色苷及原花青素的含量产生不同程度的影响。ABTS抗氧化实验结果表明,经模拟肠消化后,黑莓抗氧化活性与未消化组相比提高了47.06%,其中未消化、胃消化和肠消化的IC50分别为6.12mg/mL、4.5mg/mL、3.24mg/mL; FRAP测定黑莓体外消化前后氧化还原活性结果显示,胃消化后还原能力提高,其中未消化、胃消化及肠消化组分的Trolox等价抗氧化能力分别为2.46、4.32、2.45μg/mg黑莓(鲜重)。(2)黑莓体外消化产物对HepG2细胞的损伤防护作用使用HepG2细胞模型检测细胞活力,结果表明0.25-2mg/mL的黑莓体外消化组分对细胞不会产生毒性,而丙烯酰胺会导致肝细胞HepG2损伤(细胞存活率63.37%),而黑莓肠消化组分(0.5mg/mL)能显著抑制丙烯酰胺引发的细胞毒性(细胞存活率85.19%)。进一步运用动态荧光可视技术、分子探针等现代分子生物学技术,研究细胞防护作用机理,发现黑莓体外消化产物能够有效降低细胞内活性氧自由基的含量,防护细胞线粒体氧化损伤和细胞核损伤,恢复线粒体膜电位及细胞谷胱甘肽的含量,从而防护了细胞的氧化损伤。(3)黑莓体外消化产物防护细胞氧化损伤作用机理的探究通过检测细胞抗氧化酶类SOD和CAT的活性,发现黑莓肠消化样品(0.5mg/mL)能有效恢复氧化损伤导致的SOD、CAT酶活性降低,可见黑莓体外消化产物可提高细胞内SOD和CAT等抗氧化酶类的活性,使机体抗氧化能力增强从而防护细胞氧化损伤。通过检测抗氧化及二相解毒酶类基因Nrf2、HO-1、NQO1、γ-GCS、GSTP1、SOD1和CAT在转录水平上的表达变化,发现在丙烯酰胺的氧化损伤下,细胞由于自身的防御机制,使抗氧化基因的表达量有所提高,其中CAT的表达量受到抑制,Nrf2和GSTP1基因无显著变化；而在黑莓肠消化产物的作用下,会使抗氧化基因的表达量进一步升高,增加细胞的抗氧化能力。本研究证明黑莓体外消化产物对HepG2细胞二相解毒酶HO-1、NQO1及Y-GCS基因有一定的诱导作用,并通过恢复抗氧化酶SOD和CAT的酶活实现对细胞氧化损伤的防护作用。综上所述,本文的研究结果为科学评价水果功能性因子及其防护细胞损伤作用机理的研究提供了一种思路和方法,为开发天然、安全、有效的黑莓功能性产品提供一定的科学依据。