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大豆中含有多种对营养物质的消化、吸收和利用产生不利影响及使人和动物产生不良生理反应的抗营养因子,其中大豆胰蛋白酶抑制因子(STI)是主要的抗营养因子,据研究STI能够显著增加胰腺自由基水平,使机体处于氧化应激状态,而线粒体作为能量转换场所,势必会受到过量氧自由基的影响,但目前对这一推论研究尚未见报道。因此本论文以胰腺线粒体为靶点,研究STI对其氧化和抗氧化水平的影响以及由此造成的线粒体结构和功能的变化,这一研究成果将为进一步探讨STI致胰腺氧化损伤机理提供理论依据。1、STI对胰腺线粒体的氧化损伤将60只小鼠随机分成三组,对照组饲喂基础日粮,STI组饲喂含STI(4.8mg/g)的基础日粮,STI+VC组饲喂含STI和维生素C(1500mg/kg,Vitamin C,缩写为VC)的基础日粮。饲养三周后屠宰,提取胰腺线粒体测定其丙二醛(MDA)等氧化指标和SOD等抗氧化指标水平的变化及胰腺组织SOD和GSH-Px基因mRNA表达水平的变化。结果表明:与对照组相比较,大豆胰蛋白酶抑制因子能够显著增加小鼠胰腺线粒体中MDA的含量、一氧化氮合酶(NOS)的活性,分别增加了38.65%和94.00%,同时显著降低了SOD、GSH-Px、CAT、T-AOC、GSH的活性(P<0.05),分别降低了31.30%、58.5%、28.57%、82.96%、45.00%,而添加抗氧化剂后,则呈现相反的趋势。荧光定量PCR检测结果显示,与对照组比较,STI组SOD和GSH-Px的mRNA表达水平均显著降低(P<0.05),补充抗氧化剂后其mRNA表达水平显著升高(P<0.05)。2、STI对胰腺线粒体结构功能的影响选取120只雄性小鼠,试验设计同上。主要检测线粒体结构和功能各项指标(Na+,K+-ATP酶等)的变化以及有关细胞凋亡指标(cytochrome c、caspase-3等)的蛋白水平和基因水平的变化。结果表明,与对照组比较,STI组胰腺线粒体中Ca2+浓度显著增加,Na+,K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶和ATP酶的活性显著降低(P<0.05),分别下降了75.51%、81.48%、38.36%,添加抗氧化剂后Ca2+浓度均显著下降(P<0.05),且功能性酶的活性显著升高(P<0.05),但均低于对照组。光镜和电镜结果显示,与对照组比较,STI组线粒体出现肿胀空泡化及细胞核溶解等不可逆损伤,添加抗氧化剂后,胰腺线粒体结构的损伤有轻微改变。Western blot检测结果显示STI组cyt-c和Caspase-3蛋白表达量显著高于对照组和维生素C干预组,差异有统计学意义(P<0.05)。STI组线粒体去极化的胰腺细胞明显高于对照组(P<0.05),补充抗氧化剂后显著下降(P<0.05),但仍高于对照组,提示STI可能带来跨膜离子梯度的下降。荧光定量PCR检测结果显示,与对照组比较,STI组Na+,K+-ATP酶、Ca2+-ATP酶和ATP酶的mRNA表达水平均显著降低(P<0.05),补充抗氧化剂后其mRNA表达水平显著升高(P<0.05)。上述结果表明,STI诱导了胰腺线粒体氧化应激的产生,并进一步导致线粒体的氧化损伤。此外,维生素C可能通过干扰STI对生物体的作用,而有效地改善了胰腺线粒体的氧化应激状态。