亚麻籽环肽组成、氧化结构变化及其体外抗肿瘤抗炎活性研究

发布时间：2020-11-19 02:43

　　 亚麻环肽是存在于亚麻籽和亚麻根茎中的一类具有特殊结构的微量疏水性环状多肽,伴随着亚麻籽加工溶于亚麻籽油中。到目前为止,已被发现的亚麻环肽有20多种,大多数在结构上仅存在1-2个氨基酸差别。有研究表明亚麻环肽在亚麻籽油氧化过程中扮演着重要角色,影响亚麻籽油品质;另有研究表明亚麻环肽具有与生物大分子结合、金属离子鳌合、免疫抑制、抗氧化、抗炎和抗癌等多种生物活性功能。因此亚麻环肽具有较高的潜在药物价值或可用作药物替代品。然而,目前关于亚麻环肽功能特性的研究报道较少,且多数已有研究还不够深入。为深入了解亚麻环肽的理化性质和活性功能,提升亚麻环肽在功能食品领域的开发应用,本研究采用硅胶柱分离、HPLC-ESI-QTOF-MS/MS技术检测分析比较了13种国产油用和纤用亚麻籽环肽的分布和含量,研究了亚麻环肽在亚麻籽油氧化进程中的变化规律及与油脂常见氧化指标的关联性,深入探讨了亚麻粗环肽和2种不同结构的亚麻环肽的体外抗肿瘤和抗炎效果及其相关分子机制。主要研究结果如下:1、测定分析了13种国产油用和纤用亚麻籽或亚麻籽油近似组分、脂肪酸组成和微量营养成分(亚麻环肽和生育酚)含量。共鉴定到14种亚麻环肽,不同品种亚麻籽环肽种类相同而含量不同,总环肽变化范围为273-434μg/g油,纤用亚麻中亚4号总环肽含量最高。油用亚麻定亚23号具有较高的粗脂肪(41.36%)和α-亚麻酸(ALA占脂肪酸55.4%),高于纤用亚麻籽,是油用亚麻的合格种。6种油用亚麻籽平均ALA和γ-生育酚含量分别为51.37%和34.16 mg/100g油,与7种纤用亚麻籽平均水平相当(52.20%和33.79 mg/100 g油)。纤用亚麻籽平均粗脂肪、总环肽和环肽[1–9-NαC]-linusorb B2含量均高于油用亚麻籽平均水平。2、采用硅胶柱柱层层析和AKTA蛋白纯化技术制备了两种不同结构的亚麻环肽,[1–9-NαC]-linusorb B2和[1–9-NαC]-linusorb B3。HPLC检测2种亚麻环肽纯度分别为99.99%和97.45%,并用NMR进行了结构确认。另外,通过结晶方法得到了环肽[1–9-NαC]-linusorb B3的晶体。3、探讨了亚麻环肽在亚麻籽油加速氧化过程的变化规律,并建立了含有蛋氨酸砜(Msn)的氧化亚麻环肽与油脂常见氧化指标之间的数学关系。亚麻籽油加速氧化4天后,与初始值相比过氧化值(PV)、茴香胺值(p-AV)、总氧化值(TOTOX)和醛酮化合物增加不显著(p0.05),γ-生育酚降低不显著(p0.05),而含有蛋氨酸(Met)的亚麻环肽显著性降低至几乎为0。在整个氧化过程中,蛋氨酸亚砜(Mso)环肽先增加后降低,而Msn环肽不断升高。结果表明,含有Met的环肽先被氧化成Mso环肽,然后继续氧化成Msn环肽。氧化4天后,随着氧化时间继续增加,PV、p-AV、TOTOX和醛酮化合物显著性增加(p0.05),且γ-生育酚显著性降低(p0.05)。上述结果表明Met亚麻环肽比γ-生育酚更容易被氧化,且具有抗氧化作用。另外,Msn环肽与PV、TOTOX和醛酮化合物存在良好的对数关系(R~2=0.94-1.00),如定亚23号亚麻环肽[1–8-NαC],[1-MetO_2]-linusorb B1与醛酮化合物的对数关系式为64.95 lnx–52.14(R~2=0.99)。因此。亚麻环肽是一种可用于指示亚麻籽油氧化的良好指标。4、研究了不同浓度亚麻粗环肽对胃癌SGC-7901细胞的抗肿瘤作用。结果表明120和200μg/mL亚麻粗环肽可显著性诱导SGC-7901细胞凋亡,最终引起细胞核皱缩和DNA断裂而引起细胞死亡。主要分子机制为诱导细胞色素C(Cyt C)释放到细胞质中,激活下游caspase 9和caspase 3蛋白表达,同时增加Bax/Bcl-2蛋白表达比例,最终激活PARP蛋白表达水平。5、测定了含有Met的亚麻环肽[1–9-NαC]-linusorb B2和含Ile的亚麻环肽[1–9-NαC]-linusorb B3在胃癌SGC-7901细胞的吸收,并从细胞凋亡角度研究了两种环肽的抗肿瘤作用及分子机制。结果表明,两种环肽的细胞吸收随着时间的增加而增加,环肽[1–9-NαC]-linusorb B3的吸收率(19.46%,36 h)高于[1–9-NαC]-linusorb B2(15.15%,36 h)。两种环肽均可以降低细胞存活率,且呈浓度和时间依赖关系,36 h的IC_(50)分别为195.55([1–9-NαC]-linusorb B3)和223.07μM([1–9-NαC]-linusorb B2)。通过线粒体膜电势变化、Cyt C、死亡受体、caspase家族蛋白和PARP蛋白表达水平变化表明[1–9-NαC]-linusorb B3的促凋亡效果强于[1–9-NαC]-linusorb B2。分子机制为:环肽[1–9-NαC]-linusorb B3通过线粒体和死亡受体信号通路诱导细胞凋亡;[1–9-NαC]-linusorb B2仅通过死亡受体信号通路诱导细胞凋亡。6、比较和探讨了环肽[1–9-NαC]-linusorb B2和[1–9-NαC]-linusorb B3对胃癌SGC-7901细胞增殖的影响。结果表明,两种亚麻环肽均可通过下调周期蛋白CDK2、CDK4、cyclin D3和cyclin E表达水平,上调蛋白p21~(WAF1/CIP1)和p27~(KIP1)表达水平使细胞周期阻滞于G1期,抑制细胞增殖,且呈浓度依赖关系。环肽[1–9-NαC]-linusorb B2对AKT信号通路抑制作用更敏感。另外,虽然两种环肽可以激活p38 MAPK、JNK和ERK蛋白表达,但只有JNK抑制剂促进了两种环肽诱导的G1细胞周期阻滞。7、研究了环肽[1–9-NαC]-linusorb B2和[1–9-NαC]-linusorb B3的抗炎作用及分子机制。两种环肽在低浓度(1-4μM)而不是在高浓度时抑制脂多糖(LPS)诱导的THP-1细胞炎症因子(TNF-α、IL-1β和IL-6)的产生和NF-κB信号通路(p-IKKα/β、p-IκBα和p-p65-NF-κB)的活化。另外,两种环肽在1-4μM时,NO的产生和COX-2蛋白表达被显著抑制。值得注意的是,两种环肽显著抑制NF-κB信号通路的浓度有较大差异,[1–9-NαC]-linusorb B3仅需1-2μM,而[1–9-NαC]-linusorb B2则需4μM。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS225.1;TS201.4
【部分图文】：

1图 1.1 亚麻（Linum usitatissimum L.）和亚麻籽 （Flaxseed）Figure 1.1 Flax (Linum usitatissimum L.) and flaxseed

图 1.2 亚麻环肽结构和归类[20]。Figure 1.2 Structures and classification of flax orbitides.Note: 1, [1–9-N C]-linusorb B3; 2, [1–9-N C]-linusorb B2; 3, [1–9-N C],[1-MetO]-linusorb B2; 4, [1–9-N C],[1-MetO2]-linusorb B2; [1–8-N C]-linusorb A2; 6, [1–8-N C],[1-MetO]-linusorb A2; 7, [1–8-N C],[1-MetO2]-linusorb A2; 8, [1–8-N C]-linusorb B1; 9, [1–8-N C],[1-MetO]-linusorb B1; 10, [1–

2.1. HPLC-ESI-QTOF-MS/MS 环肽的鉴定结果。（A）214 nm DAD 液相色谱图；离子模式下的总离子流图。1, [1–8-N C],[1,3-MetO]-linusorbA1; 2, [1–9-N C],[1-MetO]-linusorb B2; 3, [1–8-N C],[1-MetO]-linusorb A3; 4, [1–8-N C],[1-MetO]-linusorb B1; 5, [1–9-N C],[1-MetO2]-linusorb B2; 6, [1–8-N C],[1-MetO]-linusorb A2; 7, [1–8-N C],[1-MetO]-linusorb A1; 8, [1– C],[3-MetO]-linusorb A1; 9, [1–8-N C],[1-MetO2]-linusorb B1; 10, [1–9-N C]-linu
【参考文献】

相关期刊论文 前2条

1 李恒勇;李大伟;潘明;郭芳;李霖;纪娜;何丽颖;;亚麻籽的活性成分和功能应用研究进展[J];食品安全导刊;2014年20期

2 李晓琴;王竹;;亚麻籽抗肿瘤作用研究进展[J];卫生研究;2012年02期

本文编号：2889578