D-手性肌醇在荞麦中的分布规律及其细胞抗氧化作用研究

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D-手性肌醇是肌醇的一种异构体,广泛存在于豆科、荞麦属和南瓜属等植物中。流行病学研究发现D-手性肌醇在人体中有多种健康效应,但极易在代谢异常或慢性疾病患者体内缺乏,因此需及时从食物中摄取补充以缓解上述症状。荞麦是所有富含D-手性肌醇的资源中唯一一种可做主食的植物,是其主要的膳食来源。然而目前关于系统分析荞麦中D-手性肌醇含量分布的研究资料甚少;且现有的D-手性肌醇检测方法因前处理繁琐耗时较长、成本高以及检测条件苛刻等无法被广泛使用。另外,研究发现D-手性肌醇能够发挥降血糖、抗癌等多种功能均与其改善机体氧化应激水平有关。目前已有文献报道,D-手性肌醇能够在动物模型和体外化学反应模型中发挥抗氧化作用,而关于其在细胞模型中抑制氧化应激的作用仍罕见报道。因此,本文首先针对现有检测方法的不足,新建立一种通过普通设备条件以准确检测荞麦样品中D-手性肌醇含量的经济实用型检测方法;其次利用新建立的方法对不同荞麦品种、不同生长期荞麦植株不同部位以及荞麦籽粒不同磨粉部分中D-手性肌醇的含量及存在形式进行测定,系统全面地研究了D-手性肌醇在荞麦中的分布规律;最后,以D-手性肌醇标准品为研究对象,采用棕榈酸(PA)刺激细胞,初步探索D-手性肌醇对HepG2细胞氧化应激的抑制作用。本文主要研究结论如下:(1)新建立的检测方法为柱前衍生型高效液相色谱-紫外检测器(HPLC-UV),使用常见的C18色谱柱,检测波长为229 nm,流动相乙腈-水进行梯度洗脱。最佳衍生条件为:衍生试剂苯甲酰氯20μL,NaOH溶液浓度为7 mol/L,衍生温度为25℃,衍生时间为10 min。该方法的线性范围为0.05~2 mg/mL;方法检测限为5μg/mL,定量限为10μg/mL;加标回收率为99.65%~112.59%。(2)不同品种荞麦籽粒中D-手性肌醇含量分布存在差异。其中昭苦2号(7.00±0.04mg/g)和定甜1号(6.84±0.10 mg/g)含量较高(p<0.05);且荞麦籽粒中的D-手性肌醇多以结合态形式存在。另外研究结果表明甜荞与苦荞之间总D-手性肌醇含量基本一致,但苦荞更易积累游离态,甜荞籽粒更易积累结合态。(3)不同生长期苦荞植株不同部位D-手性肌醇含量分布测定结果表明,生长过程中D-手性肌醇含量由高到低依次为成熟期>籽粒期>花枝期>苗叶期,其中成熟期叶中D-手性肌醇含量最高,约为9.35±0.81 mg/g。另外,研究结果显示D-手性肌醇主要存储于荞麦植株的地上部分;而且花和籽粒中D-手性肌醇主要以结合态形式存在,而根和茎中主要以游离态形式存在。(4)荞麦籽粒不同粗加工磨粉部分中D-手性肌醇含量较高的部分是80-100目和60-80目,其次是40-60目和100目筛下部分,而40目筛上部分含量最低(p<0.05)。(5)细胞实验结果发现D-手性肌醇对PA诱导的HepG2细胞氧化应激具有抑制作用:一方面D-手性肌醇能够显著提高SOD、GR等抗氧化酶活性(p<0.05);另一方面D-手性肌醇可通过恢复线粒体膜电位(p<0.05),保护线粒体功能,进而抑制细胞氧化损伤。
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