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我国每年在莲子机械磨皮加工过程中都能产生大量红衣粉,目前这些副产物尚未被有效的利用,造成资源的极大浪费。同时,我国肥胖症发病率急剧增长。脂蛋白酯酶(LPL)是机体内甘油三酯水解过程中的限速酶,其活性决定着游离脂肪酸进入脂肪细胞被储存或是进入骨骼肌细胞被氧化利用与肥胖的发生密切相关。很多富含多酚的植物提取物被报道可有效地减肥降脂,但它们与LPL活性之间的关系尚不明确,作用机理更知之甚少。本研究以莲子红衣D-儿茶素为切入点,原代培养脂肪细胞和骨骼肌细胞,并饲养长期高脂饮食小鼠,通过莲子红衣D-儿茶素的干预,评价其对LPL活性的调控作用以及抗肥胖效果。此外,应用Western blot及RT-PCR等方法检测LPL表达的变化,并采用基于表面等离子共振(SPR)的新型生物传感技术分析和探讨莲子红衣D-儿茶素与LPL相互作用的分子机制。1、莲子红衣D-儿茶素分离纯化研究:采用微波辅助提取法得到莲子红衣提取物,HPLC测定结果显示,莲子红衣提取物中主要组分有D-儿茶素、没食子酸、表儿茶素、表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯,其含量分别为273.6mg/g、251.0mg/g、107.4mg/g、44.0mg/g和13.4mg/g。选用聚酰胺树脂从莲子红衣提取物中分离出莲子红衣D-儿茶素样品,保留95%乙醇洗脱液部分,冻干后HPLC检测莲子红衣D-儿茶素纯度为69.35%。为进一步得到高纯莲子红衣D-儿茶素单体,又采用TSK HW-40F对莲子红衣D-儿茶素样品进行纯化,并考察纯化过程中洗脱流速和上样量的最佳条件。当进样量为90 mg并在2.5mL/min流速下洗脱时,分离效果及效率最佳。经凝胶柱层析纯化后得到的莲子红衣D-儿茶素样品液相峰形单一对称,纯度较好,可达93.45%。2、莲子红衣D-儿茶素体外调控LPL活性研究:取健康SD大鼠大腿骨骼肌,通过差速细胞培养法去除杂细胞,获得单一的骨骼肌细胞;采用胰酶消化大鼠附睾脂肪垫,得到成熟脂肪细胞。通过对两种细胞的干预可知,当莲子红衣D-儿茶素质量浓度低于80μg/m L时,对骨骼肌细胞或成熟脂肪细胞无毒性影响;而当质量浓度达到100μg/m L时,细胞活率明显下降,与对照组相比有显著变化(P<0.05)。因此,莲子红衣D-儿茶素对两种细胞的安全剂量在0-80μg/mL之间。同时测定细胞内LPL活性发现,相比对照组,80μg/mL的莲子红衣D-儿茶素干预可使骨骼肌细胞中LPL活性增加121.98%,而令脂肪细胞中LPL活性降低57.08%。3、莲子红衣D-儿茶素与LPL之间的作用关系研究:利用基于表面等离子体共振(SPR)原理的NH2传感器测定莲子红衣D-儿茶素与LPL之间相互作用的动力学性质。分析结果显示,莲子红衣D-儿茶素与LPL的亲和常数为2.7×1031/M,解离平衡常数为4.82×10-4M,结合速率常数远大于解离速率常数;模型拟合系数为6.50,表明具有良好的拟合关系。由此可见,在反应体系内莲子红衣D-儿茶素能与LPL发生紧密连接,进而影响LPL活性,即结合的动力学性质与生物活性相关。4、莲子红衣D-儿茶素体内调控LPL活性与表达研究及抗肥胖效果评价:选用高脂饲料喂养小鼠的方法诱导肥胖,将健康昆明小鼠随机分为正常对照组、肥胖对照组和D-儿茶素实验组三大组。正常对照组喂饲正常饲料,肥胖对照组和D-儿茶素实验组均喂饲高脂饲料,同时每日对D-儿茶素实验组灌胃给予500mg/kg·bw/d莲子红衣D-儿茶素水溶液,对正常对照组和肥胖对照组灌胃给予等量蒸馏水。采用试剂盒法、RT-PCR和Western Blot技术分别考察儿茶素干预3周、6周或9周后小鼠骨骼肌和附睾脂肪中LPL的活性、mRNA和蛋白表达水平的变化。此外,通过小鼠体重、肝脏抗氧化指标和血脂指标,综合评价莲子红衣D-儿茶素体内抗肥胖效果。结果表明,实验9周时,D-儿茶素实验组小鼠骨骼肌中LPL活性比肥胖对照组和正常对照组分别高170%和13.5%,而D-儿茶素实验组小鼠附睾脂肪中LPL活性比肥胖对照组低89%,接近正常对照组。同时,D-儿茶素实验组小鼠骨骼肌中LPL mRNA和蛋白水平也显著高于肥胖对照组(P<0.05),且随着干预时间延长上调水平逐渐提高;而D-儿茶素实验组小鼠附睾脂肪中LPL mRNA和蛋白水平亦显著低于肥胖对照组(P<0.05)。由此可见,莲子红衣D-儿茶素能特异性地调控骨骼肌和脂肪组织中LPL活性与表达。研究结果还表明,在莲子红衣D-儿茶素的干预下,D-儿茶素实验组小鼠体重和附睾脂肪体比显著低于肥胖对照组,有效地控制了肥胖的发生。同时,莲子红衣D-儿茶素能调节长期高脂饮食引起的脂质代谢异常状况,即可显著降低血清TG、TC、LDL-C水平,提高血清HDL-C水平;而且,莲子红衣D-儿茶素还能明显改善小鼠肝脏匀浆抗氧化指标,减轻了高脂饮食导致的肝组织损伤。此外,莲子红衣D-儿茶素增强了胰岛素分泌,改善了胰岛素抵抗的现象,避免了由肥胖引发的并发症。综上所述,聚酰胺树脂联合TSK-40F凝胶纯化可得到纯度较高的莲子红衣D-儿茶素单体,其可在体内及体外特异性地调控不同组织细胞中LPL的活性与表达,从而起到抗肥胖效果。其机理可能与莲子红衣D-儿茶素及LPL二者的亲密结合存在相关性,进而使得脂肪组织中LPL活性降低或骨骼肌脂肪组织中LPL活性升高,控制了游离脂肪酸的含量及流动方向,达到降脂抗肥胖的作用。