食用油脂质伴随物细胞抗氧化作用及机理研究

Lipid concomitant, the key factor for antioxidant capacity of edible oil, is critical for the balance of body homeostasis. Cellular antioxidant activity evaluation is becoming a hot topic, since it better reflects the cellular absorption, metabolism, and distribution of lipid concomitant. The edible oil is rich in lipid concomitant, whereas the key factors affecting the cellular transmembrane process remain unknown, as well as the antioxidant mechanisms for lipid concomitant in different lipid concomitant-removed oils (LCRO). Based on the previously established oil-transfer method, an efficient model would be carried out for the transfer of LCRO and lipid concomitant, like polyphenols and sterols. In this project, different oils will be prepared by adopting appropriate processing and remove-add strategy, the oil based nanoparticle will be prepared by employing ultrasonic dispersion method, the key factors involved in transmembrane process will be determined by lipo-hydro partition coefficient, and the transfer mechanisms will be simulated using molecular dynamics. And, the interaction of inhibition mechanisms of lipid concomitant in different LCRO will be investigated and elucidated regarding the antioxidant enzyme systems and ROS/RNS oxidative stress pathways using the HepG2 cell model. This project is crucial for evaluating the antioxidant activity of lipid concomitant in edible oil, and provides guidance for future precise and appropriate processing.

脂质伴随物是决定食用油抗氧化能力和维持机体稳态平衡的重要脂类因子，细胞抗氧化评价方法因更真实反映抗氧化物质在细胞内的吸收、代谢和分布情况成为研究热点。食用油中脂质伴随物丰富，但其在不同类型油基中跨膜进入细胞的关键影响因子及透膜规律和协同抑制氧化机理尚未明晰。针对上述难题，本项目拟在申请人前期建立的细胞全油导入方法基础上，以HepG2细胞为模型，利用超声分散法制备脂质体装载全油，基于油/水分配系数研明油基中影响脂质伴随物透膜率的关键因子，应用分子动力学模拟探索脂质伴随物透膜规律，实现高效导入油基及其中多酚、甾醇等脂质伴随物；采用适度加工技术和去除-恢复添加策略获得脂质伴随物各异的油脂，研究不同油基中的脂质伴随物抑制氧化的相互作用，从氧化酶和ROS/RNS氧化应激两个途径阐释油基中脂质伴随物抑制氧化机理。本项目的实施对有效评价油脂中伴随物的抗氧化活性、指导食用油精准适度加工具有重要意义。

脂质伴随物是决定食用油抗氧化能力和维持机体稳态平衡的重要脂类因子，细胞抗氧化评价方法因更真实反映抗氧化物质在细胞内的吸收、代谢情况成为研究热点。食用油中脂质伴随物丰富，但其在不同类型油基中抗氧化规律和相互作用尚未明晰。针对上述难题，本研究首先成功构建HepG2细胞抗氧化评价模型，并在15种植物油中确认该模型的普适性，接着通过向油脂体系和O/W乳液体系中反向添加α-生育酚、γ-谷维素和植物甾醇，阐明三种脂质伴随物在不同介质中的细胞抗氧化机制和相互作用机理。结果表明，α-生育酚和γ-谷维素在椰子油基乳液中的CAA值均显著高于其在稻米油基乳液中的（p<0.05），甾醇的CAA值在稻米油基乳液中随含量升高呈现逐渐增大的趋势，而在椰子油基乳液中无显著变化（p>0.05）。α-生育酚在稻米油基乳液中的氧自由基吸收能力显著高于在椰子油基乳液中的ORAC值（p<0.05），γ-谷维素和甾醇在两种油基乳液中的ORAC值均无显著差异（p>0.05）。进一步验证，α-生育酚和γ-谷维素的细胞摄取量表现为在GLT油基乳液中的显著大于在MCT油基乳液中的（p<0.05），但CAA值表现为在MCT油基乳液中的显著大于在GLT油基乳液中的（p<0.05）。因此，长碳链不饱和脂肪酸甘油酯较中碳链饱和脂肪酸甘油酯更有利于α-生育酚和γ-谷维素的细胞递送；但由于具有不饱和键的甘油酯易被自由基攻击，需要抗氧化剂参与，从而导致α-生育酚和γ-谷维素在长碳链不饱和脂肪酸甘油酯中较在中碳链饱和脂肪酸甘油酯中反映出更低的细胞抗氧化能力。α-生育酚与γ-谷维素或植物甾醇组合在稻米油基中存在抗氧化拮抗作用，而在椰子油基中存在协同作用；在O/W乳液中，α-生育酚和γ-谷维素在不同相内发挥抗氧化作用，二者复配后因氧化还原电位较高的γ-谷维素抑制了α-生育酚的再生，促使α-生育酚逐渐向水相迁移，消耗速率加快，产生抗氧化拮抗作用；在HepG2细胞中，α-生育酚和γ-谷维素的细胞摄取量呈现先上升后下降的趋势，与两者在细胞中的摄取量呈正相关，最终影响脂质伴随物在细胞内的抗氧化活性。本项目的实施对有效评价油脂中伴随物的抗氧化活性、指导食用油精准适度加工具有重要意义。