黄皮果挥发油的提取及其抗黑素合成作用的影响

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目的:  1.提取与分离黄皮果果肉和果核挥发油,并分析其主要成分;  2.考察黄皮果果核和果肉挥发油对体外蘑菇酪氨酸酶活性的影响;  3.探究黄皮果果核和果肉挥发油抑制B16-F10细胞黑素合成作用及其机制;  4.研究黄皮果果核和果肉挥发油对诱导B16-F10细胞凋亡的影响。  方法:  1.取干燥黄皮果实,分离肉、核,粉碎,水蒸气蒸馏法分别从果肉和果核中提取挥发油,测定提取率;将肉挥发油和核挥发油置于-20℃冰柜12 h,分取上清液; GC-MS分析其并鉴定主要化学成分。  2.以L-DOPA为底物,通过多巴氧化法,测定不同浓度的黄皮果果肉挥发油(Essential oil of fruit flesh,EOF)和果核挥发油(Essential oil of fruit kernel, EOK)对蘑菇酪氨酸酶活性的影响,并以DL-α-生育酚和抗坏血酸钠作为阳性效应物进行对照。  3.用不同浓度的 EOF和 EOK加入含或不含α-黑素细胞刺激素(Alpha-melanocyte stimulating hormone,α-MSH)处理B16-F10细胞12 h,利用多巴氧化法比较其对B16-F10细胞酪氨酸酶活性的作用;采用同样的方法处理细胞, NaOH法测定胞内黑色素含量、用蛋白免疫印迹法检测B16-F10细胞酪氨酸酶(Tyrosinase, TYR)、酪氨酸酶相关蛋白-1(Tyrosinase associated protein-1, TRP-1)、酪氨酸酶相关蛋白-2(Tyrosinase associated protein-2, TRP-2)及小眼畸形相关转录因子(Microphthalmia transcription factor, MiTF)的表达水平。  4. EOF和EOK诱导B16-F10细胞凋亡:用不浓度的EOF和EOK对B16-F10细胞分别处理处理24 h、48 h、72 h,采用四甲基偶氮唑蓝(MTT)法测定细胞存活率;罗丹明123(Rhodamine123, Rh123)染色,采用荧光显微镜检测线粒体膜电位(Mitochondrial membrane potential, MMP)的变化;Annexin V-FITC染色,利用荧光显微镜检测细胞凋亡情况;蛋白免疫印迹法检测核转录因子-кB(Nuclear factor-кB, NF-кB P65)及其磷酸化的蛋白(Phosphorylate nuclear factor-кB, NF-кB P-P65)、Cleaved Caspase-3、Bax及Bcl-2蛋白表达的水平。  结果:  1.黄皮果挥发油的提取分离分析:经提取,低温冷冻处理,分离得到-20℃下呈液态状的EOF和EOK;通过GC-MS分析,对EOF和EOK的化学成分进行了分离鉴定并测定了相对含量,其总离子流图有明显的差异,EOK的成分明显少于EOF,且分别鉴定了91、33个成分;采用计算机检索、人工解析并对照NIST标准质谱图库分别列出了EOF和EOK含量较高前20个主要成分,分别占其总峰面积的56.74%和96.31%,主要属于烯醇类化合物。  2.抑制蘑菇酪氨酸酶活性:EOF和EOK均能有效的抑制蘑菇酪氨酸酶的活性,其抑制效果呈明显的剂量依赖性。  3.抗B16-F10细胞内酪氨酸酶活性:EOF和EOK对α-MSH诱导/非诱导的B16-F10细胞中酪氨酸酶粗提液的抑制效果与体外抗蘑菇酪氨酸酶活性基本一致。  4.对α-MSH诱导B16-F10细胞黑素合成的影响实验:α-MSH刺激能显著增加B16-F10细胞黑色素的合成量;不同浓度的黄皮果EOF和EOK均能明显减少α-MSH诱导B16-F10细胞合成黑色素(P<0.05),且呈现浓度依赖关系。  5.酪氨酸酶及其相关蛋白表达情况:与无α-MSH刺激的对照组比较,α-MSH刺激组的TYR、TRP-1、TRP-2蛋白表达量均增加,黄皮果EOF和EOK干预后的MiTF、TYR、TRP-1、TRP-2蛋白表达量变化不明显;与α-MSH刺激组比较,经EOF和EOK处理后的MiTF、TYR、TRP-1、TRP-2蛋白表达量均明显降低。  6.诱导细胞凋亡实验:EOF和EOK各处理组均能抑制B16-F10细胞的增殖,其趋势呈浓度和时间依赖性; Annexin V-FITC检测发现黄皮果挥发油EOF和EOK各处理组诱导B16-F10细胞凋亡的趋势与其抗增殖作用基本一致。  7.蛋白免疫印迹检测细胞凋亡:黄皮果果肉和果核挥发油处理B16-F10细胞后,NF-кB P65及其磷酸化的蛋白表达量明显降低,Cleaved-Caspase3的蛋白表达量增加,Bax/Bcl-2比值增大。  结论:  1.黄皮果EOF和EOK的出油率分别为0.46%和0.15%。通过GC-MS分析显示,在EOF和EOK中分别检测到91种和33种化合物。两种挥发油的主要化合物是烯醇类,其主要成分的含量EOF占56.74%、EOK占91.31%。  2.黄皮果EOF和EOK均能有效抑制蘑菇酪氨酸酶和细胞内TYR活性,其效果优于等剂量的Vit E。  3.黄皮果EOF和EOK均能明显抑制依赖于促黑色素激素刺激引起黑色素合成,其机制与抑制TYR,下调MiTF、TRP-1和TRP-2蛋白的表达,从而抑制真黑素前体的形成有关。  4.黄皮果 EOF和 EOK能诱导 B16-F10细胞凋亡,其机制与抑制胞内NF-кB P65蛋白表达,降低其磷酸化水平,激活Bcl-2/Bax/Caspase3信号通路有关。
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