基于红细胞氧-还辅酶的整合评价膳食多酚健康效益的新方法

发布时间：2020-07-24 14:38

【摘要】：富含膳食多酚的食物对改善心血管疾病、糖尿病、肿瘤、衰老等多种慢性疾病有很好的预防及辅助治疗的效果,但由于膳食多酚复杂的存在体系以及体内靶点不明的特点,对于膳食多酚健康效益及作用机制的研究和评价方法体系的建立来说,是一个巨大的挑战。本文旨在开发一种精确快速的评价方式,来量化评价膳食多酚的健康效益,主要通过UPLC-MS/MS检测手段,精准分析氧化应激状态下的体外红细胞中氧-还辅酶的浓度和比例,提出整合尼克酰胺二核苷酸比例法概念(简称IPDR),IPDR与NAD~+/NADH比值呈正相关、与NADP~+/NADPH比值呈负相关,以此为数学模型推算IPDR值,实现多酚健康效益的定量评价。该方法有望进一步应用到对药食两用植物进行健康效益评价及有效成分筛选,为功能食品的开发提供了新的研究思路和评价方法。主要的研究工作如下:1.利用UPLC-MS/MS的技术建立了快速精确的检测细胞内尼克酰胺氧-还辅酶的定量方法。该方法采用多反应监测(MRM)模式,对NAD~+,NADH,NADP~+,NADPH的检测灵敏度达到了50-100 fmol级别,分析每个样品只需要5 min,可以实现两对辅酶同时快速检测。并且该检测方法的RSD小于5%,回收率为87%-95%,检测方法的线性范围5-25000 nM。2.探究了体外兔红细胞过氧化氢及高糖添加诱导的氧化应激模型中红细胞溶血、脂质过氧化等指标,发现红细胞溶血和脂质过氧化与过氧化氢及葡萄糖处理浓度和处理时间呈正相关,最后确定了过氧化氢处理浓度为250μM、处理时间2 h和葡萄糖添加浓度为150 mM、处理时间24 h、48 h、72 h作为体外红细胞氧化应激细胞模型。3.选择上述两种红细胞氧化应激模型,添加8种典型多酚(槲皮素QU、槲皮苷QI、金丝桃苷HY、表儿茶素ECE、芦丁RU、儿茶素CE、矢车菊素CY、矢车菊素苷CYG)对损伤模型进行保护,检测红细胞溶血、脂质过氧化、及辅酶浓度等指标,推算IPDR值并验证该指标与多酚对红细胞的综合保护作用的相互关系。结果表明8种膳食多酚在两种氧化应激细胞模型中对溶血及脂质过氧化均有明显的保护作用,但多酚分子结构与溶血保护作用之间没有明显的规律。过氧化氢模型引起细胞的IPDR值大幅上升,说明急性氧化应激模型不适合健康效益评价,而在高糖模型中的IPDR值与脂质过氧化保护的变化趋势相似,顺序由大到小依次是QI、QU、HY、ECE、RU、CE、CY、CYG,说明高糖模型更能模拟体内氧化应激的状态,利用高糖添加下IPDR值可以更合理的反映这些膳食多酚的健康效益,因而确定了IPDR值评价多酚健康效益的主要实验条件为:150 mM高糖添到体外培养的兔红细胞,体外无菌孵育24 h-48 h。4.探讨了IPDR法的机理。通过膳食多酚与红细胞膜的亲和力佐证多酚综合抗氧化的健康效益。利用改量的福林酚法,分析了上述8种膳食多酚与红细胞膜结合率。结果发现,相同浓度下膳食多酚的结合力由高到低排列顺序为:QI、QU、HY、CY、ECE、CE、RU、CYG,该顺序和用IPDR模型对膳食多酚保护作用的评价表现一致,进一步说明了本研究建立的膳食多酚健康效益评价模型的科学性和合理性。
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R151
【图文】：

多酚,植物,初级代谢,单宁酸

1. 绪论产物概述于古希腊语πολ ，是指许多个苯酚单位一词最早可以追溯到 1894，距今 124 年温·海斯蓝和同事[3]。多酚是一类含有特定酚都是来源于天然动植物和微生物[6]，酚认识是从单宁开始的，上世纪 20 年的结构差异将单宁分成了两大类：水解单使用，单宁的典型结构如图 1-1 所示。

细胞存活

这些化合物的快速氧化就会产生强烈的变暗的汁液。而汁在其早期具有轻微杀菌作用，是由于天然产生的一种单宁酸的多酚类物作用而产生的醌类物质。在此过程中溶液会有一定的抑菌作用[47]。3 抗肿瘤膳食多酚对肿瘤的发生以及对体外培养癌细胞生长的抑制已经得到认可[48, ra R. Saunders 和 Eric Verdin 调查发现 SIRT1 的酶活性可以被由植物多酚激活的 SIRT1 蛋白会通过细胞信号途径激活热休克蛋白因子 HSF1 使其对信号减弱，HSF1 对信号压力的抵抗力增强也可能有助于癌症的发展，帮助癌细力如图 1-4。不同来源的人类癌症细胞株对 HSF1 功能的依赖性更大，其维存活的能力比非转化型的细胞要高。所以多酚可以通过调节 SIRT1 的酶活发挥抗癌作用[50]。美国科学家 Fang MZ 等人证实茶多酚 EGCG 可以抑制 D转移酶来控制癌细胞的恶性增长，这一现象在人类结肠癌 HT-29 细胞、食E 150 细胞和前列腺癌 PC3 细胞中也证实了。

能量代谢,地位,细胞内物质,物质代谢

科技大学硕士学位论谷胱甘肽的还原，抗坏血酸浓度的稳定，铁硫H、NADP+、NADPH 在细胞代谢中的地位和NADH系列辅酶是细胞内物质代谢和能量代+和 NADH 涉及到机体 700 多个氧化还原的反酶[70]，NAD+和 NADH 不仅在三大物质代谢中起点[71]。在生物细胞中 NAD+通过接受糖酵解和生成还原态的 NADH 如图 1-5 所示。

【参考文献】