柑橘果实多甲氧基黄酮分离纯化及其抗氧化能力研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:meixueer2972
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
氧化应激胁迫是广泛存在的健康威胁,主要由自由基积累与清除的不平衡导致,科学摄入适宜的天然产物是应对氧化应激损伤的有效措施。柑橘(Citrus reticulata)作为一种日常消费水果,富含天然产物,尤以黄酮类化合物为代表。本文针对柑橘果实黄酮类化合物的成分含量检测、分离纯化工艺、氧化应激调控及其机理展开了研究,主要结果如下:
  1.柑橘果实黄酮类化合物的分布具有品种特异性和组织特异性。从6类35个柑橘品种的果实中鉴定出39种黄酮类化合物,包括4种黄酮糖苷、9种黄烷酮糖苷和26种多甲氧基黄酮(PMFs)。对黄酮类化合物进行定量分析发现,柑橘果实不同部位间黄酮类化合物的种类和含量存在差异,其中PMFs仅能在油胞层中被检测到,而在果实的其他部位未被检测到;柑橘果实品种间黄酮类化合物组成和丰度也不同,如5,7,3,4,5-五甲氧基黄酮仅存在于‘爱媛27’中,‘瓯柑’果皮油胞层中的PMFs含量最高,可达141.95mg/g DW。
  2.使用分段富集和高速逆流色谱体系(HSCCC)纯化得到3种PMFs单体。选取油胞层PMFs含量最高的‘瓯柑’作为原料,经超声波辅助提取和固相萃取得到PMFs富集组分,筛选到可以同时纯化瓯柑中3种主要PMFs的两相溶剂系统,由HSCCC纯化得到3种PMFs单体。经鉴定和标准品比对分析得出3种黄酮类化合物及其纯度分别为:川陈皮素(99.87%)、橘皮素(99.76%)和5-去甲基川陈皮素(98.75%)。
  3.PMFs在化学和细胞评价体系中表现出不同的抗氧化能力。建立H2O2诱导的细胞氧化应激模型,评价了瓯柑黄酮类化合物组分和单体的抗氧化活性,并将其与化学抗氧化能力进行比较,发现黄烷酮组分和单体在两种评价体系下均表现出了抗氧化能力,而PMFs组分和单体仅在细胞评价体系下表现出氧化应激损伤抵御能力。两种黄酮类化合物在细胞评价体系中的有效浓度范围不同,PMFs代表性物质橘皮素的最佳有效浓度仅为黄烷酮代表性单体新橙皮苷的1/250。对两类化合物单体在细胞中的含量进行测试发现,PMFs单体在细胞中的积累量超过20%,而新橙皮苷在L02细胞中的含量仅为4.87%。
  4.PMFs通过抑制Cul3介导的Nrf2泛素化发挥细胞抵御氧化应激的能力。当PMFs预处理被去除后的一段时间内,细胞仍具有抵御H2O2诱导的氧化应激损伤的能力,而黄酮类化合物不具备这种保持能力。两类黄酮类化合物均表现出了对抗氧化酶的诱导作用,而橘皮素还保持了抗氧化酶的活性和表达。通过对Nrf2-Keap1-Cul3抗氧化通路的基因和蛋白表达检测发现,新橙皮苷和橘皮素均可以上调Nrf2的表达、抑制Keap1的表达,并诱导Nrf2蛋白的入核转运。PMFs还可以抑制Cul3的表达,从而抑制Nrf2的泛素化水平,在去除PMFs后,Nrf2的蛋白表达还可以保持约2h,而黄烷酮不能调控Cul3。使用Cul3基因沉默和过表达对以上机理进行了验证。
  5.橘皮素可以激活并保持小鼠肝脏抗氧化酶活性。橘皮素和新橙皮苷在ICR小鼠动物模型中的研究发现,两种黄酮类化合物在小鼠肝脏中的代谢时间相同,均在2h时达到积累高峰,在5h时代谢结束,但二者的积累量不同,橘皮素在肝脏中的积累量高于新橙皮苷,两者相差约40倍。与细胞模型类似,两种黄酮类化合物均表现出了对抗氧化酶的促进作用以及对抗氧化通路的调节作用。橘皮素在小鼠肝脏中也表现出了保持抗氧化能力的作用,橘皮素通过抑制Cul3的表达减缓了Nrf2的泛素化,调控抗氧化酶在橘皮素代谢结束后的1h时仍保持活性,而新橙皮苷在小鼠肝脏中不具备保持抗氧化活性的功能。
  本研究为特色柑橘种质资源利用提供了理论依据,为PMFs的高效分离纯化提供了技术支撑,且首次发现多甲氧基黄酮类化合物可以保持细胞氧化应激抵御能力,并从诱导激活和抑制降解两个层面对其机理进行了探究,为黄酮类化合物在氧化应激保护理论研究方面提供了新思路。
其他文献
绿茶茶汤在冷却后产生浑浊的现象,叫冷后浑,也叫茶乳酪。冷后浑是茶叶在日常品饮以及茶饮料制作与储存过程中的常见现象,不仅会影响其外观品质,同时也会造成内在风味品质的明显下降,但目前其络合机理尚未明确也没有行之有效的调控方法。因此本研究针对这一问题,通过宏观的化学组分分析结合微观的晶体学研究手段,对绿茶冷后浑的机理进行深入研究。  本研究首先根据时间和温度两个因素,快速选定出适宜茶乳酪形成的条件(即4
学位
酸腐病是柑橘果实采后贮藏运输过程中的主要病害之一,传染性强,病果附近果实极易受感染,导致柑橘大面积腐烂。酸腐病果散发出刺鼻的酸臭气味,易于辨识。然而,关于酸腐病菌对柑橘果实挥发性物质的影响,目前尚未有研究报道。  本文研究了蜜桔、椪柑、脐橙、红美人果实感染酸腐病后气味感官的变化和挥发性物质变化,主要研究结果如下:  1、从椪柑酸腐病果的果皮上分离纯化获得一株柑橘酸腐病致病菌株。通过比较形态学特征、
学位
果实的色泽是果实品质的重要组成部分,而果皮中的黄酮类物质,尤其是花青苷,对果实的色泽形成起重要作用。光照是影响果皮中黄酮类物质合成的重要环境因素。到目前为止,光照对红梨花青苷合成的调控已有深入的研究,而同属苯丙烷代谢产物的黄酮醇在梨果实中的研究仍较少。在苹果、番茄等园艺作物中的研究表明黄酮醇代谢对果实的色泽形成有重要影响。现有的研究发现SG7亚族的R2R3型MYB转录因子可以促进黄酮醇的合成,且光
学位
杨梅是我国南方重要的经济果树之一,其果实富含花青苷、原花色素、维生素C和多种挥发性有机化合物,被誉为“江南珍果”,深受广大消费者的喜爱。杨梅通常是雌雄异株植物,偶有部分雌株品种突变出雄花的现象,比如雌株‘东魁’能产生可育的雄花花粉。生产上以栽培雌株为主,雄株主要用于授粉,因此栽培上往往需要大面积种植雌株而仅需少量雄株。但是杨梅童期长达6-7年,若无法在苗期进行性别鉴定,将造成土地资源和人力物力的浪
学位
果实色泽是果实品质的重要指标之一,红梨果实色泽的形成主要依赖于果皮中花青苷的积累。花青苷的积累受到各种环境因素的影响,其中光是影响植物花青苷合成的重要外界环境因素之一。光对花青苷合成的影响包括光质、光强等方面,其中不同光质对植物花青苷积累的影响各异。不同光质通过它们特有的光信号转导通路调控花青苷的生物合成。虽然光信号通路的研究在模式植物拟南芥中已经较为明确,但是在梨等木本植物中并未进行深入研究,且
学位
果实采后成熟过程不仅决定了货架期的长短也是影响果实品质的重要因素。猕猴桃(Actinidia spp.)果实是一种呼吸跃变型果实,在采后贮藏过程中会释放大量乙烯并迅速软化。软化后的果实食用品质显著提升,但过度/不可控的软化会严重影响果实的货架期,造成极大的采后损耗。本文研究miRNA对猕猴桃果实采后成熟的调控机制。通过生物信息学分析、基因表达、烟草双荧光素酶、酵母杂交、双分子荧光互补等技术手段,阐
学位
茶树花是一种新资源食品,其产量在中国十分可观,但目前利用率较低。皂苷作为茶树花中的重要功能成分和特征性组分,具有多种生物活性,其抗肿瘤的活性也渐渐受到关注。但由于茶树花皂苷分离难度较大,至今为止关于其抗肿瘤活性的研究较少。卵巢癌是世界范围内致死率高、预后差的恶性肿瘤。本文在前人研究基础上,分离纯化并得到了高纯度茶树花皂苷(Purifiedteaflowersaponins,PTFSs),且对其进行
学位
芽休眠的特性能使植物免于低温伤害安全越冬,也能使果树来年正常开花结果。广义的休眠通常分为类休眠、内休眠和生态休眠,狭义的休眠则特指内休眠(本文所指)。随着秋季日照变短,气温降低,果树逐步进入休眠,经过一定时长的低温积累,休眠得以解除。解除休眠所需的有效低温积累时数称为“需冷量”。需冷量因种类和品种而不同,是果树引种和设施栽培中必须考虑的问题。随着全球气候变暖,许多果树产区都出现了果树需冷量无法满足
学位