五味子蜂花粉高抗氧化酚类及其对细胞色素C介导的细胞氧化损伤保护机制研究

Phenolics is an important class of plant secondary metabolites. Phenolic compounds in bee pollen possess the capability of anti-inflammatory, antibacterial, antihyperlipidemics activities and prevent diseases caused by oxidative stress. Most of previous studies are based on the crude extract of bee pollen. However, the molecular structure of high antioxidative phenolic compound and the mechanisims are not known. The document and our previous study show that Schinsandra chinensis bee pollen owned high antioxidant activity and can protect liver from CCl4 -induced damage.The hepatoprotective effect should be attributed to phenolic compounds. In this study, the phenolic compounds in Schinsandra chinensis bee pollen will be investigated for extraction, separation, purification and structural characterization. Furthermore, protective action of the phenolic compounds will be evaluated by plasmid DNA pBR322 and lymphocyte damage induce by reactive oxygen species. The protective mechanism of phenolic compounds in bee pollen on cell oxidative damage mediated by cytochrome c will be investigated by oxidative damage model of human MCF-7 breast cancer cell. The results will provide the evidence for the development and utilization of natural antioxidant, the new resource food and functional foods.

酚类是一类重要的植物次生代谢产物，其中蜂花粉酚类能够抗炎症、抗菌、降血脂及预防氧化应激引起的疾病；然而以往多以蜂花粉粗提物为对象，研究其抗氧化作用，对其中具有高抗氧化活性的酚类化合物的分子结构及抗氧化机制缺乏研究。文献和我们以往的研究表明，五味子蜂花粉具有高抗氧化活性，能够预防四氯化碳引起的肝损伤，这可能与五味子蜂花粉中高抗氧化酚类有关。在此基础上，本课题拟研究五味子蜂花粉高抗氧化酚类的提取、分离、纯化和结构表征，以获得酚类化合物单体；以活性氧诱导的质粒DNA pBR322和小鼠外周血淋巴细胞氧化损伤为模型，筛选高抗氧化的酚类；以人乳腺癌MCF-7细胞氧化损伤为模型，研究五味子蜂花粉酚类化合物对细胞色素C介导细胞氧化损伤的保护。该研究有望从分子水平上揭示五味子蜂花粉高抗氧化酚类对细胞氧化损伤的保护机制。研究结果为高活性天然抗氧化剂、蜂花粉新资源食品及功能食品的开发利用提供依据。

蜂花粉是蜜蜂采集显花植物的花粉后混入自身分泌物及花蜜而形成的一种扁圆团状物，是蜜蜂的日粮。蜂花粉富含蛋白质、糖类、脂类和生物活性成分（酚类化合物及其衍生物，色素等）。蜂花粉多酚能够抗炎症、抗菌、抗氧化以及预防氧化应激引起的相关疾病的发生。五味子蜂花粉是蜜蜂采集五味子植物花朵的花粉后形成的，在我国产量比较大，目前已经进入市面流通。但关于其活性成分及抗氧化机制研究尚缺乏数据。本项目从五味子蜂花粉中分离出了18个化合物，采用NMR鉴定了其中的14个，采用高分辨质谱 UHPLC-Q-Orbitrap-HRMS对五味子蜂花粉粗提物（SCPE）中的酚类物质进行定性分析，鉴定出12种酚类化合物，采用HPLC-DAD定量了其中7种化合物的含量。其中柚皮素含量高达1.89 mg/g，芦丁和白杨素含量均超过0.5 mg/g总酚含量高达101.83 mg GA/g。研究发现柚皮素降低H2O2引起的HepG2细胞氧化应激，抑制细胞色素C的释放，阻止促凋亡蛋白的表达。最后，研究了SCPE对高脂饲料引起的小鼠氧化应激的预防作用，结果表明，给肥胖小鼠灌胃7.86和15.72 g/kg BW的SCPE 8周后，小鼠体重的增加分别减少了18.23％和19.37％。SCPE还可以降低空腹血糖，减少血清和肝脏中的脂质蓄积，减轻肥胖小鼠的氧化损伤和炎症。此外，SCPE可以通过抑制LXR-α，SREBP-1c和FAS基因的表达来有效抑制NAFLD的形成，SCPE还可以调节肥胖小鼠肠道菌群的结构。总之，SCPE可以减轻高脂饮食小鼠的代谢综合症特征，可以用于预防人类的肥胖和NAFLD。