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芫根(Brassica rapa L.)距今已有超过1000多年的种植历史,是在西藏高原地区寒冷低氧等恶劣环境下生长的食、药、饲三用植物。藏医学名著《四部医典》记载芫根具有味甘性温、清热解毒、滋补增氧之功效。根据相关文献报道,芫根及芫根提取物具有良好的抗缺氧作用,然而,对于芫根皂苷提取及其工艺优化方面研究报道较少,对于芫根皂苷抗急性低压缺氧作用的研究尚未见报道。因此本研究首先采用响应面法优化芫根皂苷超声辅助提取工艺,并初步探究芫根皂苷对Jurkat细胞的毒性,然后利用低压氧舱建立低压缺氧模型,研究芫根皂苷抗急性低压缺氧损伤,为芫根皂苷防治高原病的进一步研究奠定基础。目的:1.响应面分析法优化芫根皂苷的提取工艺参数;2.初步研究芫根皂苷的细胞毒性;3.芫根皂苷抗急性低压缺氧作用研究。方法:1.分别考察单因素提取时间(min)、提取温度(℃)、液料比(mL/g)对芫根皂苷提取率的影响,在单因素实验基础上,采用Box-Behnken响应面法设计3因素3水平提取实验,采用香草醛-高氯酸显色法检测芫根皂苷含量;2.根据预实验结果,设计Jurkat细胞毒性实验中芫根皂苷浓度为200μg/ml、160μg/ml、120μg/ml、80μg/ml、40μg/ml,分别检测芫根皂苷作用12 h、24 h、48 h后的细胞存活率;3.利用低压氧舱建立急性低压缺氧小鼠模型(4000m),观察小鼠心、脑组织的病理学变化,并检测心肌组织及脑组织相关生化指标(SOD、GSH-Px、T-AOC、ATPase、LD及LDH),研究芫根皂苷抗急性低压缺氧作用。结果:1.根据单因素实验结果,确定提取温度、提取时间、液料比(mL/g)的3水平分别为:50℃、60℃、70℃;25min、35min、45min;1:15、1:20、1:25。用响应面分析法(RSM)确定芫根皂苷的最佳提取工艺参数:提取温度61.40℃,液料比(mL/g)21.82:1,提取时间35.96min,皂苷提取率为0.3691%,验证实验结果显示,模型预测值与实际值相差较小;2.在实验浓度范围内,随着皂苷浓度升高,细胞存活率呈下降趋势,且随着培养时间的延长,细胞存活率也呈下降趋势;芫根皂苷24 h细胞毒性IC50为165.8μg/ml;3.与常压常氧组相比,低压缺氧对照组小鼠心、脑组织出现病理损伤,心肌组织和脑组织中SOD、GSH-Px、T-AOC及总ATPase活性显著下降,LD和MDA含量、LDH活性显著升高;与低压缺氧对照组相比,芫根皂苷组心、脑组织病理损伤减轻,芫根皂苷组心肌组织和脑组织GSH-Px、T-AOC、SOD及总ATPase活性不同程度升高、LD和MDA含量和LDH活性不同程度下降。结论:1.芫根皂苷提取方法操作简便、快速,最佳提取工艺参数为:提取温度61.40℃,液料比(mL/g)21.82:1,提取时间35.96 min,皂苷提取率为0.3691%;2.在实验浓度范围内,芫根皂苷对Jurkat细胞的毒性作用呈现剂量依赖性,也呈现时间依赖性,芫根皂苷24 h细胞毒性IC50为165.8μg/ml;3.芫根皂苷具有抗急性低压缺氧作用。