紫甘蓝花色苷矢车菊-3-阿魏酰二葡萄糖基-5-葡萄糖苷在KYSE-150细胞体系内的降解行为研究

An array of health-promoting functions of anthocyanins in human, animal and cell systems is widely reported nowadays. Unfortunately, the three study systems go against stability of anthocyanins, degradation behaviors are presented in some preliminary work using human and animal systems, while no degradation behavior in cell model is published. Anthocyanins degradation products has been indicated as partly contribution for its bioactive properties. Our preliminary research has found that red cabbage anthocyanins have anti-cancer property. To figure out if the degradation products are linked to anti-cancer property of red cabbage anthocyanins here, this proposal will focus on studying degradation kinetics, degradation products and its formation mechanism using HPLC-DAD, HPLC-MS/MS and HSCCC, as well as degradation products bioactivities evaluations using WST-1, Hoechst 33258 staining and flow cytometer methods of cyanidin-3-(feruloyl)diglucoside-5-glucoside, the main individual anthocyanin of red cabbage, in KYSE-150 cell model , and try to clarify degradation behaviors of anthocyanins. This study will give further evidences for bioactive function mechanism of anthocyanins.

花色苷具有重要生理活性，有关活性研究均采用在人、动物和细胞三个体系进行研究。花色苷在人与动物体系内的降解行为已有研究，发现花色苷降解产物对其活性有贡献，但其在细胞内的降解未见研究。申请人前期研究发现，紫甘蓝花色苷提取物在KYSE-150细胞体系具有抗癌活性，为了探明其活性是花色苷的本身贡献还是降解产物作用，本项目拟选用紫甘蓝为实验原料，以其中含量最高的矢车菊-3-阿魏酰二葡萄糖基-5-葡萄糖苷为目标花色苷，采用HPLC-DAD、HPLC-MS/MS、高速逆流色谱等仪器手段，通过动力学分析研究该花色苷降解的动态变化过程、通过产物鉴定与分离推断其可能的降解途径，并采用WST-1、Hoechst 33258细胞核染色与流式细胞仪周期分析方法对主要降解产物的生理活性进行评价，深入研究KYSE-150细胞体系中该花色苷降解行为的作用机制，为进一步阐明花色苷生理活性提供理论依据。

花色苷具有重要生理活性，其相关活性已在人、动物和细胞等多实验模型中得到了正面的结果。花色苷分非酰基化花色苷和酰基化花色苷。非酰基化花色苷单体的生理活性及分子机制已有广泛报道，但其在各类非酸性体系中稳定性较差，而针对稳定性相对较好的酰基化花色苷，其研究主要以粗提物为主，采用非酰基化花色苷单体的研究报道较少。非酰基化花色苷的稳定性问题和酰基花色苷商品化单体匮乏的问题极大地制约了花色苷类物质的应用和研究，因此开展增强非酰基化花色苷的稳定性和酰基化花色苷单体的制备研究工作极具重要性。.本研究以紫甘蓝为原料，以高速逆流色谱为手段，研制了纯度为98%的酰基化花色苷单体，并采用HPLC-MS/MS与NMR将其结构确证为3-O-(6-O-(E)-p-coumaroyl-2-O-β-D-glucopyranosyl-β-D-glucopyanosyl)-5-O-(β-D-glucopyranosyl) cyanidin（Cy3diG5G+p-coum）；在0、25、50及100 μg/mL的浓度下研究了Cy3diG5G+p-coum在胞母细胞瘤细胞SK-N-SH、前列腺癌细胞DU145、肺癌细胞A549和结肠癌细胞Caco-2四种癌模型上的体外抗癌活性，发现与紫甘蓝花色苷粗提物不同，该单体在所考察条件下不具备体外抗癌活性；比较了该单体与该粗提物在pH=2，5，7和9的模拟体系内的降解行为，结果表明在酸性条件下粗提物中花色苷稳定性较好，其可能原因与粗提物中存在多酚类辅色因子有关；此外，本研究初探了超高压处理技术在增强非酰基化花色苷稳定性方面的应用，结果表明500 MPa压力处理可显著增强而酚酸catechin和epicatechin对Pelargonium-3-glucoside的辅色效果。.本研究花色苷粗提物与单体在体外抗癌评估中的与原设想不同的矛盾结果表明，酰基化花色苷的代谢机制及其作用的分子机理有待进一步考证，酰基化花色苷的生理活性需要更为深入的研究，而大规模的酰基化单体的获得是开展上述研究工作的基础。因此，进一步突破酰基化花色苷单体制备技术的局限性对研究其在细胞、动物等研究模型的中可能的吸收机制和作用机理具有重要意义；同时，针对非酰基化花色苷稳定性技术的研究在食品工业领域的意义也更为重要。完善上述两部分研究工作，可为全面评价花色苷的应用提供重要理论依据。