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活性氧簇(ROS)诱导的氧化应激损伤在神经退行性疾病的发生和发展进程中具有重要的影响。许多研究已经表明外源性和内源性抗氧化剂均能抑制ROS对神经组织的侵害。姜黄素是从植物姜黄根部提取的天然多酚类化合物,它不仅广泛应用于食品着色剂、佐料等领域而且具有多种生物活性和临床应用潜能,然而姜黄素极低的生物利用度极大的限制了它的应用,且目前为止姜黄素的药理尚未阐明;此外,当姜黄素作为佐料食用时,通常会选择加热或者煮等食用方式,然而加热处理将会导致大部分姜黄素被降解掉。基于此,我们首次提出以下观点:1.姜黄素降解产物对姜黄素母体抗氧化活性的发挥有所贡献;2.热处理后的姜黄素降解混合物仍然具有抗氧化活性。本文从两个方面对上述观点进行验证:体外化学法和细胞模型法。通过体外超氧阴离子清除率的检测和过氧化氢(H2O2)诱导PC12细胞氧化损伤细胞模型的建立,我们探究了姜黄素、热处理得到的姜黄素降解混合物和选定的姜黄素降解产物(阿魏酸、香草醛和香草酸)的抗氧化活性,并应用高效液相色谱法(HPLC)对姜黄素降解混合物中姜黄素含量进行了确定和降解产物的种类进行了鉴定。实验结果如下所示:(1)通过改变溶解姜黄素的磷酸缓冲盐溶液(PBS)的PH值、改变加热温度和时间等降解因素,我们最终选定的降解体系为PH 7.2/PH 8.0的PBS,100℃,2 h,实验结果表明在此条件下热处理得到的姜黄素降解混合物(标记为‘a’、‘b’、‘c’、‘d’和‘e’)能够清除超氧阴离子和抑制H2O2诱导的PC12细胞氧化损伤,其具有较好的抗氧化活性。(2)HPLC分析表明,具有良好抗氧化活性的姜黄素降解混合物‘d’和姜黄素降解混合物‘e’中姜黄素残余浓度分别为0.66±0.039μg/mL、0.25±0.026μg/mL。细胞活力检测实验结果表明,1μg/mL姜黄素不能保护PC12细胞免受H2O2的毒害,然而姜黄素残余浓度为0.66±0.039μg/mL的降解混合物‘d’和0.25±0.026μg/mL的降解混合物‘e’能够显著提高PC12细胞的存活率,保护PC12细胞免受H2O2的氧化损伤,以上结果充分表明姜黄素降解产物参与了姜黄素母体抗氧化活性的发挥,对姜黄素母体抗氧化活性的发挥具有重要的贡献。(3)HPLC分析表明,具有良好抗氧化活性的姜黄素降解混合物‘d’和姜黄素降解混合物‘e’中含有阿魏酸、香草酸和香草醛等降解产物。细胞活力检测实验结果表明,选定的姜黄素降解产物阿魏酸、香草酸和香草醛预处理均能显著提高PC12细胞的存活率,保护PC12细胞免受H2O2的毒害。以上结果进一步表明姜黄素降解产物参与了姜黄素母体抗氧化活性的发挥,对姜黄素母体抗氧化活性的发挥具有重要的贡献。(4)通过对姜黄素降解混合物‘d’和姜黄素降解混合物‘e’抑制H2O2诱导的PC12细胞氧化损伤实验进一步探究表明,姜黄素降解混合物‘d’和姜黄素降解混合物‘e’能够显著降低H2O2引发的PC12细胞ROS含量、脂质过氧化产物MDA水平、细胞凋亡率、Caspase-3和Caspase-9活性。综合上述结果,本文初步认为姜黄素降解混合物‘d’和姜黄素降解混合物‘e’可能通过清除PC12细胞ROS、减少脂质过氧化产物的生成、抑制细胞凋亡的发生等机制而发挥神经保护效应。综上所述,本文成功证明了姜黄素降解产物对姜黄素母体抗氧化活性的发挥具有重要的贡献,不仅为合理阐释姜黄素的药理提供了重要线索,而且对于将该天然产物应用于神经退行性疾病的预防和治疗提供了指导。本文也成功证明了作为佐料食用的姜黄素在经过热处理后仍然具有良好的抗氧化活性,为姜黄素的热食用方式提供了科学依据,有助于指引人们科学、健康、高效的食用姜黄素。