【摘要】：全谷物食品的健康益處日益受到人們的重視，其推薦攝入標準近年來持續(xù)被提高，近5年來，針對全谷物食品開發(fā)出的新型食品，是以前的3倍。全谷物食品中的多酚類物質具有顯著的抗氧化活性，能夠清除游離自由基，對一些腫瘤細胞具有增殖抑制作用。但是，一直以來，對全谷物食品多酚類物質的研究，僅注重其游離型多酚的含量，而忽略了同樣在全谷物食品中占有一定比重的結合型多酚，造成了全谷物食品中多酚類物質的含量被嚴重低估。薏米作為一種具有藥食兩用功效的全谷物食品，在亞洲地區(qū)被廣泛種植，具有很好的抗氧化活性。但目前對我國現有薏米品種抗氧化活性和對腫瘤細胞的增殖抑制作用的研究和評價，鮮有研究報道。所以本文以國內常見品種薏米為研究樣本，探討薏米提取物功能成分及其含量測定，確定薏米提取物體外和細胞內抗氧化活性，研究薏米提取物對不同腫瘤細胞毒性和增殖抑制作用及其作用機制，并采取動物實驗來評價薏米提取物對高膽固醇膳食大鼠的降血脂作用。 以不同品種薏米為研究對象，采取不同提取方法，提取出薏米樣品中游離型和結合型多酚，分別對其多酚、黃酮、維生素E含量進行測定，，同時對薏米提取物中化學成分預試，并采用HPLC法掃描測定分析薏米提取物中的活性成分。其中，結合型多酚的提取，采用NaOH消化結合乙酸乙酯萃取法，可將薏米樣品中90%以上的結合型多酚提取出來，更加全面的評價薏米樣品中的多酚、黃酮含量；采用硼氫化鈉-氯醌比色法測定總黃酮含量，比較于當前國內常用的AlCl3比色法和高效液相色譜法，測定結果能夠覆蓋幾乎所有黃酮種類，數據更加準確。結果發(fā)現：薏米樣品中結合型多酚含量接近游離型多酚，結合型多酚貢獻了總多酚含量的45.28%，結合型黃酮貢獻了總黃酮含量的71.08%。不同品種間多酚含量差異性較為明顯，總體來說，遼寧5號薏米品種和龍薏1號薏米品種，要明顯優(yōu)于貴州黑谷薏米。薏米樣品中生育酚含量和其他谷類作物在同一數量級，和小麥生育酚含量相接近。貴州黑谷薏米總生育酚含量最高，達到14.75±0.62μg/mL，品種間生育酚含量存在顯著性差異（P0.05），且均無法檢出δ-生育酚。首次對不同品種薏米樣品進行高效液相色譜法掃描分析，結果表明薏米提取物的HPLC譜圖相似，含有基本相同的特征性成分。游離型多酚提取物的出峰時間早于結合型，均在6min左右時間出峰。薏米提取物HPLC譜圖中峰形均較為復雜、吸收峰較多，間接證明實驗品種薏米提取物中含有種類豐富的植物活性成分。 以ORAC值和PSC值為體外抗氧化活性評價指標，以CAA值為細胞內抗氧化活性評價指標，分別對不同品種薏米提取物進行抗氧化能力測定。其中，PSC法較之ORAC方法，既可以測出水溶性部分抗氧化活性，也能夠測定出樣品中脂溶性部分的抗氧化活性，結果更加快速、全面；而細胞內抗氧化活性實驗（CAA實驗），較之常見的化學評價抗氧化能力方法，因在生物學層面上建立細胞培養(yǎng)模型，分析物質的抗氧化能力，更有實際意義。結果發(fā)現：結合型部分抗氧化能力（ORAC方法和PSC方法）分別貢獻了總抗氧化能力的48.08%和43.64%，證明了在谷類作物薏米樣品中，雖然結合型多酚因不易被分離提取出，往往被忽視，但其依然能夠表現出接近游離型多酚的抗氧化能力，從而可使薏米的抗氧化能力翻倍。細胞內抗氧化活性測定結果顯示結合型龍薏1號薏米的CAA值最大，為1.37±0.48μmol QE/100g薏米樣品（PBS wash）和9.87±1.53μmol QE/100g薏米樣品（noPBS wash），總抗氧化能力最高的亦是龍薏1號薏米，這和體外化學評價方法相一致。樣品的總抗氧化能力同時也高度相關于樣品的總多酚含量（r2=0.935）。但具體到游離型和結合型各自的抗氧化能力，細胞評價方法與體外化學評價方法不完全相同。 研究薏米提取物對MCF-10a、MDA-MB-231、MCF-7和HepG2細胞毒性和抗增殖作用，結果發(fā)現：薏米提取物實驗細胞存在顯著性品種差異，具有較為明顯的增殖抑制作用，且毒性實驗證明樣品本身毒性。對于MCF-10a細胞，薏米樣品總體來說均無明顯的毒性和增殖抑制作用；.對于MDA細胞，薏米品種間對細胞株的增殖抑制作用有較大的差異性。游離型遼寧5號薏米抗增殖作用能力最強（EC50=124.52±10.17mg/mL），顯著高于貴州黑谷和龍薏1號薏米（P0.05），同時，未檢測到MDA-MB-231細胞的毒性（CC50320mg/mL）；對于MCF-7細胞，薏米品種間的差異和抗增殖作用能力與MDA-MB-231細胞基本相一致；對于HepG2細胞，薏米品種具有明顯的增殖抑制作用。 研究了PCNA、p21和CDK4蛋白對HepG2細胞周期循環(huán)的影響。發(fā)現當薏米提取物濃度為150mg/mL時，p21蛋白表達上升，當薏米提取物濃度為180mg/mL時，與對照相比，p21蛋白表達量增加了100%。CDK4蛋白在本實驗中未被明顯檢出。研究證實薏米提取物能夠顯著下調PCNA，同時上調p21的表達，表明薏米提取物是通過DNA聚合酶調節(jié)因子PCNA和p21介導的細胞周期調控來抑制人體肝癌HepG2細胞的增殖。 研究利用高膽固醇膳食大鼠模型來評價薏米提取物降血脂和抗氧化作用。結果發(fā)現：用高膽固醇飼料飼喂4周的Wistar大鼠，血清中TC含量和LDL-C含量與正常組對比顯著上升，而體重增重、飼料利用率和肝指數沒有明顯變化。薏米提取物可顯著降低高膽固醇膳食大鼠血清中TC和LDL-C含量，并且薏米提取物高劑量組能夠使其恢復到正常水平，說明薏米提取物對高膽固醇膳食大鼠有降血脂作用，具有臨床意義。另外，與模型組相比，薏米提取物能顯著提高肝臟中CAT和GSH-PX活力和抗氧化能力，顯著降低高膽固醇膳食大鼠血清中MDA含量；薏米提取物中劑量組、高劑量組、游離型多酚組以及結合型多酚組的抗氧化能力均顯著上升，上升幅度分別為82.89%（P 0.05）、107.52%（P 0.01）、129.25%（P 0.01）、113.64%（P 0.01），證明薏米提取物可顯著提高高膽固醇膳食大鼠血清的抗氧化能力。
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【學位授予單位】：江南大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TS210.1;R151

【引證文獻】

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1 周敏;花椒麻素對肝癌細胞生理功效及機理研究[D];西南大學;2014年

本文編號：2280015