铁皮石斛多糖调控线虫寿命及抗氧化作用的研究

摘 要: 目的 基于秀丽隐杆线虫自然衰老模型, 探讨铁皮石斛多糖(Dendrobium candidum polysaccharides, DOP)抗衰老作用及其机制。方法 将秀丽隐杆线虫野生型N2随机分为对照组和铁皮石斛多糖组(低、中、高), 观察铁皮石斛多糖对线虫N2寿命、运动能力和咽泵能力的影响; 通过检测氧化应激、抗氧化酶试剂盒以及活性氧评估铁皮石斛多糖对N2线虫抗氧化能力的影响。基于skn-1基因缺陷型突变株(EU1)线虫及带有荧光标记的转基因线虫CL2166分析铁皮石斛多糖延长健康寿限的可能作用途径; 采用实时荧光定量聚合酶链反应技术测定铁皮石斛多糖作用下线虫抗氧化、胰岛素信号途径相关基因转录水平。结果 铁皮石斛多糖中剂量组(250 μg/mL)可显著延长线虫N2的寿命, 平均延寿率达12.73%, 可显著提高运动、咽泵、抗氧化应激能力; 显著提高过氧化氢酶(catalase, CAT)、超氧化物歧化酶(superoxide disumutase, SOD)活性和谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量, 降低活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量; 铁皮石斛多糖干预处理对skn-1基因缺陷线虫的延寿效果缺失; 但能够增强CL2166线虫的荧光强度; 同时上调sod-5、sod-3、ctl-1、ctl-2、daf-16和skn-1基因的表达水平, 下调daf-2基因的表达水平。结论 铁皮石斛多糖可能通过激活Nrf2/SKN-1和DAF-16途径拮抗氧化应激从而延缓线虫衰老。     

人参多糖对氧化应激损伤肝细胞的保护作用机制研究

目的:以氧化应激损伤模型,通过对人参中物质基础的筛选,研究其对氧化应激造成的肝细胞损伤的保护作用及其可能的作用机制的初步探讨。方法:采用浓度为25 μmol/L的过氧化氢溶液建立肝细胞损伤模型,对人参中总蛋白、总多糖、总皂苷的保护作用进行筛选。在此基础上,采用流式细胞术检测其凋亡程度、线粒体膜电位的改变,活性氧的含量变化。并采用ELISA法测肝糖原,超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、葡萄糖-6-磷酸酶(G6P)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)及ATP酶等指标的变化情况。结果:经过氧化氢诱导后的肝细胞,细胞活力极显著降低(P<0.01),通过对比人参中活性成分,发现人参多糖的保护作用较强,且呈现浓度依赖性;与模型组比较,人参多糖高剂量组大鼠肝细胞中MDA含量非常显著降低(P<0.001);中、高剂量组大鼠肝细胞中SOD含量显著升高(P<0.05);低剂量组大鼠肝细胞中G6P含量显著升高(P<0.05),中、高剂量组中G6P含量极显著升高(P<0.01);中剂量组大鼠肝细胞中PEPCK的含量显著升高(P<0.05),高剂量组中PEPCK的含量极显著升高(P<0.01);低、中剂量组大鼠肝细胞中ATP酶含量极显著升高(P<0.01);中、高剂量组大鼠肝细胞中肝糖原含量显著升高(P<0.05)。结论:人参多糖通过提高肝细胞中ATP酶的活力,升高线粒体膜电位来恢复肝细胞线粒体的功能,通过恢复G6P与PEPCK的含量来恢复肝脏糖异生的功能,同时通过升高SOD,降低MDA来减弱氧化应激带来的损伤,为后续研究氧化应激造成肝损伤提供一定的基础。     

响应面优化桑葚果粉喷雾干燥研究

为优化桑葚提取液的喷雾干燥工艺条件,采用实验室制备的桑葚全成分提取液,以收率为指标,基于单因素试验对桑葚提取液的进样质量浓度、进样温度和进样速度3个因素采用响应面法(RSM)优化喷雾干燥工艺条件。结果表明:最优工艺条件为进样质量浓度6 g/50 m L、进样温度170℃、进样速度3 m L/min,收率最高为69.36%。通过喷雾干燥工艺,使产品以固体饮料形式存在,方便携带且不受季节因素影响,丰富了桑葚产品形式。     

响应面法优化蓝莓喷雾干燥工艺

采用实验室制备的蓝莓提取液,以收率为指标,基于单因素试验对蓝莓提取液的进样质量浓度、进风温度、进样速度三个因素,采用响应面法优化喷雾干燥工艺条件,同时考察了最优工艺下花青素的含量。结果表明,优化后的干燥工艺条件为:进样质量浓度4 g/100 mL、进样速度7 mL/min、进风温度150℃。该条件下收率为55.37%,花青素含量为0.509 mg/g;制备的蓝莓果粉流动性为12.90 cm,溶解度为79.53%,溶解时间为48.3 s。     

铁皮石斛蛋白提取工艺优化、活性成分筛选及结构研究

探究对提取工艺优化后筛选的铁皮石斛蛋白对损伤的大鼠胃黏膜上皮细胞的修复作用。通过单因素考察提取时间、料液比和硫酸铵饱和度对铁皮石斛水溶性总蛋白收率的影响,以铁皮石斛水溶性总蛋白收率为响应值考察最佳提取工艺。采用蛋白纯化技术,用DEAE弱阴离子交换柱层析法分离铁皮石斛水溶性总蛋白,以大鼠胃黏膜上皮细胞（GECs-1）建立损伤模型并进行活性筛选。采用紫外扫描、红外光谱及圆二色谱进行结构表征。结果显示,铁皮石斛水溶性总蛋白最佳提取工艺为:提取时间6 h,料液比1:27 g/mL,硫酸铵饱和度80%,此条件下铁皮石斛蛋白收率可达8.65%±0.13%,与预测值接近;铁皮石斛水溶性总蛋白在优化提取工艺的基础上纯化得到三种蛋白,其中,TPSHP-2（铁皮石斛蛋白-2）在280 nm处有最大吸收峰,主要为β-折叠结构,且对乙醇损伤的大鼠胃黏膜上皮细胞的修复效果最好。优化提取工艺后纯化得到的TPSHP-2对损伤的大鼠胃黏膜上皮细胞具有修复作用。     

响应面法优化火麻仁水溶性总蛋白提取工艺

试验通过响应面法确定火麻仁水溶性总蛋白的最佳提取方案,试验过程中分析了三个单因素,分别是提取p H、提取时间和料液比,其中确定了火麻仁的提取时间对火麻仁蛋白提取率影响较大,分析得出火麻仁蛋白提取的最佳p H为11.13,最佳料液比为1︰50.35 (g/mL),最佳提取时间为1.56 h,考虑到实际操作的不便,最终校正为最佳pH11,最佳料液比1︰50 (g/mL),最佳提取时间1.5 h,在此条件下得出的火麻仁的总蛋白含量为34.51%,与预测值相近,同时通过高效液相色谱法分析火麻仁中所含的氨基酸种类,证实火麻仁中有多种对人体有益氨基酸,其中精氨酸与谷氨酸含量较高,火麻仁蛋白冻干粉中精氨酸含量约为7.35%。     

基于酿酒酵母体系的人参皂苷抗衰老活性筛选及评价

以酿酒酵母作为模式生物对人参皂苷进行抗衰老活性筛选并对其活性展开初步探讨。基于模式菌酿酒酵母（Saccharomyces cerevisiae BY4742）的生长曲线筛选出人参皂苷的最适给药浓度,在此基础上,根据酵母的生长曲线和超氧化物歧化酶SOD活性筛选八种人参皂苷单体Rb1、Rb2、Rg1、Rg2、Rg3、Rh1、Rh2、Rd的抗衰老作用,找出效果最佳的一种单体皂苷,再通过抗氧化指标检测及细胞形态变化分析,初步探究人参皂苷的抗衰老作用。同时提取酿酒酵母蛋白进行蛋白组学分析,确定具有显著差异的蛋白,结合GO富集分析相关生物学分析,对差异蛋白的功能通路、属性和代谢通路等进行分析研究。结果表明,人参皂苷的最适给药浓度是180 μg/mL,常用的八种单体皂苷中人参皂苷Rg1具有明显的抗衰老作用,能延缓酵母进入衰亡期。人参皂苷Rg1可以不同程度提高酵母细胞内的抗氧化酶:超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）活性,减少活性氧（ROS）含量和丙二醛（MDA）含量。蛋白组学分析结果显示人参皂苷延缓酿酒酵母衰老可能与14个显著差异蛋白有关,同时与细胞代谢有密切关系。     

铁皮石斛水溶性总蛋白对大鼠胃黏膜损伤及炎症反应的保护机制研究

研究铁皮石斛水溶性总蛋白对阿司匹林诱导大鼠胃黏膜损伤导致炎症的保护作用及相关机制。将Wistar大鼠随机分为空白对照组、模型组、给药组。给药组灌胃铁皮石斛水溶性总蛋白(10、20 mg/kg)和奥美拉唑(3 mg/kg),5 d后灌胃阿司匹林300 mg/kg建立胃黏膜损伤模型。5 h后处死大鼠,测定胃黏膜损伤程度,血清中前列腺素E2(prostaglandin E2,PGE2)、白介素-1β(interleukin-1β,IL-1β)、白介素-6(interleukin-6,IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α,TNF-α)、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、丙二醛(malondialdehyde,MDA)的含量;胃组织中环氧化酶-2 (cyclooxygenase-2,COX-2)、IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA以及COX-2、细胞外调节蛋白激酶(extracellular regulated protein kinases,Erk1/2)蛋白的表达。结果显示,铁皮石斛水溶性总蛋白能够有效降低阿司匹林造成的胃黏膜出血及糜烂,且能够使血清中PGE2、SOD含量有明显增加(p0.01),IL-6、IL-1β、TNF-α、MDA含量明显减少(p0.01),胃组织中COX-2、IL-1β、IL-6、TNF-αmRNA的表达量以及COX-2、pErk1/2与Erk1/2蛋白表达量的比值均有明显下调(p0.01)。     

人参总皂苷对过氧化氢诱导的红细胞氧化应激的抑制作用及机制研究

摘 要:目的 探讨人参总皂苷(total ginsenoside ginseng root, TGGR)对过氧化氢(hydrogen peroxide, H2O2)诱导的大鼠红细胞氧化应激的抑制作用及机制研究。方法 利用70 mmol/L H2O2氧化诱导大鼠红细胞1 h, 建立红细胞体外氧化应激损伤模型。将大鼠红细胞随机分为对照组、模型组、TGGR组(100 μg/mL)。评价TGGR对H2O2诱导的红细胞的溶血率, 凋亡率, 红细胞形态, 高铁血红蛋白(methemoglobin, Met Hb)、游离血红蛋白(free hemoglobin, F Hb)、活性氧(reactive oxygen species, ROS)、丙二醛(malonaldehyde, MDA)、三磷酸腺苷(adenosine triphosphate, ATP)的水平, 谷胱甘肽(glutataione, GSH)的含量, 抗氧化酶、Na+/K+-ATP酶、Ca2+/Mg2+-ATP酶、糖酵解关键酶的活力, 以及Band 3蛋白表达水平的影响。结果 100 μg/mL的TGGR能显著降低H2O2诱导的红细胞溶血率及凋亡率、降低Met Hb和F Hb水平(P<0.001, P<0.05), 恢复红细胞形态, 并显著提高GSH含量、超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)的活力(P<0.001, P<0.05), 显著降低ROS和MDA水平(P<0.01), 发挥氧化损伤保护作用; TGGR可显著提高ATP水平和ATP酶活性(P<0.05, P<0.01), 显著增强糖酵解关键酶活性, 上调Band 3蛋白的表达诱导糖酵解途径发挥抗氧化保护作用。结论 TGGR通过上调Band 3蛋白提高红细胞糖酵解能力, 恢复细胞内氧化平衡, 从而抑制H2O2诱导的红细胞氧化应激。     

铁皮石斛水提物通过激活SKN-1转录因子延长秀丽隐杆线虫寿命作用及机制研究

目的 观察铁皮石斛水提物(Dendrobium officinale water extract, DOWE)延长秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans, C. elegans)寿命作用及可能机制。方法 将野生型(N2)线虫随机分为对照组、DOWE组[高剂量组(1000 μg/mL)、中剂量组(500 μg/mL)、低剂量组(250 μg/mL)], 观察DOWE冻干粉(最终生药量0.0376 g/g)对N2线虫寿命、运动和咽泵能力的影响; 通过检测氧化应激、热应激能力评估DOWE对N2线虫应激能力的影响, 检测活性氧(reactive oxygen species, ROS)、过氧化氢酶(catalase, CAT)、抗氧化基因等指标评价DOWE对N2线虫抗氧化能力的影响; 通过转基因线虫(LD1、CL2166)核转位情况及SKN-1(SKiNhead-1,SKN-1)转录因子相关基因表达情况来探究其在DOWE延长N2线虫寿命中的作用; 通过转基因线虫(LG348、LG357)荧光表达情况来探究DOWE延长N2线虫寿命所依赖的SKN-1转录因子类型; 通过检测 有丝分裂原激活蛋白激酶(p38 Mitogen Activated Protein Kinase, p38 MAPK)信号通路相关基因表达情况探究DOWE通过激活SKN-1转录因子延长N2线虫寿命时, SKN-1转录因子的激活所依赖的上游通路。结果 DOWE中剂量组(500 μg/mL)可显著延长N2线虫的寿命, 平均延寿率达16.2%, 可显著提高运动、咽泵能力; 显著增强应激能力; 显著降低ROS水平和丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量, 提高CAT、超氧化物歧化酶(superoxide disumutase, SOD)活性和谷胱甘肽(glutathione, GSH)含量, 同时上调SOD-5、SOD-3、CTL-1、CTL-2基因的表达水平; 对SKN-1缺陷型线虫EU1寿命及抗氧化应激能力无显著影响; DOWE显著升高了SKN-1C的核转位; DOWE显著升高p38 MAPK相关基因表达水平。结论 DOWE可能通过p38 MAPK激活肠道特异性转录因子SKN-1C, 增强抗氧化能力, 进而延长秀丽隐杆线虫健康寿命。 关键词: 秀丽隐杆线虫; 铁皮石斛; 水提物; 衰老; 抗氧化