新疆发酵饮料慕萨莱思酒原花青素代谢的生物活性靶标物质筛选及其与NF-κB信号通路作用机制

Musalais is one of the most important national and traditional health drinks of Uygur people, which has unique locality, nationality and cultural inheritance. However, the functional composition of the wine is not clear, and the mechanism of protective effect is less known, lacking of scientific support, which restricts the enhancement of the product value and its internationalization. Previous studies showed that many functions of Musalais were related to the presence of procyanidins together with their metabolites. Nevertheless, the metabolism of procyanidin in vivo as well as its mechanism remains uncertain. The project focuses on the procyanidin monomers and oligomers from Musalais, using metabonomics technology to determine their bioactive target metabolites. HPLC-MS, IR, NMR are applied on the structure identification. Fluorescein luciferase reporter gene and protein blot analysis are studied to know the impact of the active substances on NF-κB start report gene expression and DNA sequences regulation. Furthermore, the mechanism of the target material on NF-κB signal pathway is discussed. The result of project research will provide theoretical basis and scientific support of Musalais on basic science research and quality improvement and internationalization. It is also significant for the protection on the resources of Xinjiang.

慕萨莱思酒是新疆维吾尔族人们最具民族特色的重要传统保健饮品，具有独特的地域性、民族性和文化传承性，但功效成分不明确、作用机制更不清楚，缺少科学支撑，从而限制了产品价值的提升和国际化。本项目组前期研究发现，慕萨莱思酒的许多功能与原花青素及其代谢产物相关，但原花青素在生物体内的代谢规律、作用机制等关键科学问题尚不明晰。本项目拟以慕萨莱思酒中的原花青素单体及不同聚合度区段的聚合体为试材，利用代谢组学技术筛选得到原花青素代谢的生物活性靶标物质，采用HPLC-MS、IR、NMR技术对结构进行鉴定，利用荧光素酶报告基因和蛋白印迹分析等方法研究生物活性靶标物质对NF-κB启动报告基因表达和DNA序列调控的影响，进而阐明生物活性靶标物质与NF-κB信号通路的作用机制。本项目的研究结果将为慕萨莱思酒的基础科学问题研究及品质提升和国际化等提供理论依据和科学支撑，对保护新疆民族特色资源具有重要意义。

慕萨莱思酒是新疆维吾尔族人们最具民族特色的重要传统保健饮品，具有独特的地域性、民族性和文化传承性，本项目组前期研究发现，慕萨莱思酒的许多功能与原花青素及其代谢产物相关，但原花青素在生物体内的代谢规律、作用机制等关键科学问题尚不明晰，因此，本项目以慕萨莱思酒中的原花青素单体及不同聚合度区段的聚合体为试材，采用HPLC-MS、NMR等技术对结构进行鉴定，通过对实验组相邻时间点的各样本进行基因表达水平差异分析，各样本差异表达基因的组间重叠分析，实验组和对照组差异表达miRNA与差异表达基因的整合分析，各样本差异表达miRNA靶标进行重叠分析等阐明生物活性靶标物质与NF-κB信号通路的作用机制。研究结果表明：慕萨莱思酒中原花青素为原花青素B2、低聚体的混合物，和田红葡萄籽中含有的原花青素为原花青素B1，原花青素B2，（+）-儿茶素，（-）-表儿茶素-3’-O-没食子酸，没食子酸及一种二聚体，慕萨莱思酒中仅含有一种原花青素单倍体及其低聚体的混合物，可能的原因是慕萨莱思酒在熬煮及发酵过程中，原花青素发生了一系列变化；通过对实验组相邻时间点的各样本进行基因表达水平差异分析，发现显著上调表达的基因富集到：阿尔茨海默病、损伤应答、调节钙离子运输等功能通路；显著下调表达的基因富集到：响应DNA损伤刺激、DNA修复、调控程序性死亡、细胞分化、癌症通路、Wnt 受体信号通路等功能通路；通过对各样本差异表达的miRNA的靶标进行重叠分析，发现实验组特异上调表达的miRNA的靶标富集到：染色体修饰、调节Rho蛋白信号转导、DNA损伤刺激应答、蛋白激酶、磷酸化作用等功能通路；特异下调表达的miRNA的靶标富集到：GTP酶调节活性、锌离子结合、突触后膜、细胞连接等功能通路。本项目的研究结果将为慕萨莱思酒的基础科学问题研究及品质提升和国际化等提供理论依据和科学支撑，对保护新疆民族特色资源具有重要意义。