【摘要】：高尿酸血癥是由營養(yǎng)過剩導(dǎo)致尿酸生成過量以及腎病等原因?qū)е履蛩崤判共蛔阋l(fā)的血清尿酸水平過高的疾病,與多種代謝疾病、腎臟疾病以及心血管疾病有關(guān),目前治療高尿酸血癥的藥物會(huì)引起一定的副作用。研究表明食源性植物多酚提取物兼具黃嘌呤氧化酶(XOD)抑制活性和抗氧化性活性且無毒副作用,是潛在的膳食干預(yù)劑,可用于改善、緩解高尿酸血癥。由于植物提取物化學(xué)成分復(fù)雜,XOD抑制(XOI)活性高通量評(píng)價(jià)方法不完善,強(qiáng)XOI活性植物多酚提取物定向制備及關(guān)鍵活性化合物靶向篩選困難。本論文首先系統(tǒng)性地對(duì)50種食源性植物多酚提取物的植物化學(xué)特性及其XOI活性、抗氧化活性的異同進(jìn)行分析,從中篩選出兼具XOI活性和抗氧化活性的植物多酚提取物,在此基礎(chǔ)上,建立氧嗪酸鉀誘導(dǎo)高尿酸血癥大鼠模型,探究其在體內(nèi)的降尿酸作用,初步探究其體內(nèi)降尿酸作用機(jī)制,靶向分離鑒定其中的XOI活性化合物,探究活性化合物抑制XOD活性的作用機(jī)理,旨在為新型降尿酸功能食品配料的開發(fā)提供理論和方法的指導(dǎo)。本論文的主要研究結(jié)果如下:(1)以50種常見藥食兩用植物為研究對(duì)象,采用超聲輔助乙醇提取法制備植物多酚提取物。以丁香、高良姜、荷葉、覆盆子、槐花提取物的總酚含量為最高;以槐花、梔子、高良姜和荷葉提取物的總黃酮含量為最高。利用簡(jiǎn)便、快速、靈敏、精密度好、準(zhǔn)確度高的XOI活性測(cè)定-UPLC-MS法評(píng)價(jià)了其XOI活性,以紫蘇、薄荷、菊花、荷葉、高良姜提取物XOI活性為最強(qiáng)。采用氧自由基吸收能力(ORAC)法和超氧陰離子自由基清除活性(OSA)法評(píng)價(jià)其抗氧化活性,以紫蘇、覆盆子、丁香、槐花、高良姜、荷葉提取物的ORAC為最強(qiáng);以高良姜、覆盆子、槐花、砂仁和荷葉提取物的OSA為最強(qiáng)。采用聚類分析和主成分分析法對(duì)這50種植物多酚提取物進(jìn)行分類,發(fā)現(xiàn)高良姜和荷葉提取物是兼具XOI活性和抗氧化活性的富酚植物提取物,尤其以高良姜提取物XOI活性最強(qiáng),抗氧化活性最佳,是預(yù)防和治療高尿酸血癥潛在膳食干預(yù)劑。(2)構(gòu)建了氧嗪酸鉀誘致高尿酸血癥大鼠模型,初步探究高良姜提取物降低高尿酸血癥大鼠血尿酸水平作用機(jī)制,結(jié)果表明:高良姜提取物能顯著降低高尿酸血癥大鼠血清尿酸水平,通過抑制肝臟XOD活性減少尿酸生成、下調(diào)腎臟尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白URAT1和GLUT9表達(dá)抑制腎小管對(duì)尿酸的重吸收從而促進(jìn)尿酸排泄,從減少生成尿酸生成和促進(jìn)尿酸排泄兩方面降低高尿酸血癥大鼠血尿酸水平。高良姜提取物能維持高尿酸血癥大鼠血清肌酐和尿素氮含量在正常水平,對(duì)腎臟具有一定的保護(hù)作用,同時(shí)能降低高尿酸血癥大鼠肝臟脂質(zhì)過氧化物含量起到拮抗氧化應(yīng)激作用。高良姜提取物安全無毒、兼具XOI活性與尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白調(diào)控作用,并能保護(hù)腎臟功能,有效拮抗氧化應(yīng)激,可作為具有降尿酸作用的新型功能性食品配料改善高尿酸血癥。(3)采用超濾離心法結(jié)合UPLC-MS/MS法,從高良姜提取物中靶向鑒定出12種潛在具有XOI活性的化合物,包括高良姜素、高良姜素-3-甲醚、山柰素、喬松素4種黃酮類化合物和二苯基庚烷A等8種二苯基庚烷類化合物。高良姜素、山柰素和高良姜素-3-甲醚對(duì)高良姜提取物體外XOI活性的貢獻(xiàn)率為66.4%,是高良姜提取物中關(guān)鍵性XOD抑制劑。首次發(fā)現(xiàn)山柰素具有強(qiáng)XOI活性。高良姜素和山柰素能作用于XOD的鉬喋啉活性中心,高良姜素能與XOD的Asn-768、Ser-876氨基酸殘基形成氫鍵。山柰素與Ser-876、Glu-802氨基酸殘基形成氫鍵,高良姜素和山柰素的B環(huán)能與Phe-914氨基酸殘基形成π-π共軛作用。高良姜素-3-甲醚和二苯基庚烷A作用于XOD的FAD活性中心,高良姜素-3-甲醚與Glu-45、Asp-429、Lys-1228氨基酸殘基形成氫鍵,C環(huán)與FAD有π-π共軛作用,二苯基庚烷A與Leu-398氨基酸殘基形成兩個(gè)氫鍵。酶促動(dòng)力學(xué)表明山柰素對(duì)XOD的抑制是可逆的,且為XOD的混合抑制劑。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS218;TS201.4
【圖文】：

華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2圖1-1 嘌呤代謝過程[1]Fig.1-1 Purinemetabolism果糖作為一種常用甜味劑廣泛應(yīng)用與飲料、烘焙、糖果等食品行業(yè)[6]，然而，果糖攝入過多會(huì)導(dǎo)致血尿酸水平升高，果糖主要經(jīng)肝臟代謝，代謝過程如圖1-2所示[7]：人體攝入果糖后，果糖激酶（KHK）迅速將其磷酸化生成果糖-1-磷酸（F1P），隨后F1P被代謝成二羥丙酮磷酸（DHAP）和甘油醛-3-磷酸（GA）進(jìn)入糖酵解/糖異生代謝過程。其中KHK作用時(shí)需要消耗能量將ATP分解成AMP，AMP最終由XOD代謝生成尿酸排出體外。KHK的高活性和對(duì)細(xì)胞能量狀態(tài)的不敏感性導(dǎo)致果糖轉(zhuǎn)化為F1P的過程缺乏限速酶[8]，但FIP生成GA和DHAP的過程有限速酶。因此當(dāng)人體攝入大量果糖時(shí)，果糖很快轉(zhuǎn)化為F1P

[16]。圖1-2 果糖代謝過程[7]Fig.1-2 Fructose metabolism尿酸通過腎小球?yàn)V過作用、近曲小管重吸收作用、分泌以及分泌再吸收作用最終排出體外，位于近曲小管刷狀緣的尿酸鹽陰離子轉(zhuǎn)運(yùn)體1（URAT1）負(fù)責(zé)將尿酸重吸收進(jìn)入腎小管細(xì)胞，葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體9（GLUT9）負(fù)責(zé)將腎小管細(xì)胞中的尿酸轉(zhuǎn)運(yùn)至血液[17, 18]。腎小球?yàn)V過作用受阻、腎小管重吸收增多或分泌減少都會(huì)導(dǎo)致體內(nèi)尿酸水平增高。1.1.2 高尿酸血癥的危害高尿酸血癥與多種代謝疾病、腎臟疾病以及心血管疾病有關(guān)，會(huì)增加Ⅱ型糖尿病、肥胖和高血壓的患病幾率，引發(fā)急性或慢性腎臟損傷，是心血管疾病重要的危險(xiǎn)因素。

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本文編號(hào)：2732126