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1、华中科技大学 硕士学位论文 硫代葡萄糖苷水解产物抗肿瘤作用的研究 姓名：罗丽娜 申请学位级别：硕士 专业：生物化学与分子生物学 指导教师：余龙江;敖明章 20070430 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 摘摘 要要 硫代葡萄糖苷(glucosinolate, GS)简称硫苷，是一类广泛存在于十字花科 (Cruciferae) 植物根、茎、果实中的糖苷混合物，特别是芸苔属( Brassica) 植物， 包括各种卷心菜、椰菜、花椰菜和布鲁塞尔苗芽中，这类植物含硫次生代谢产物含 量较多。研究发现它的水解产物具有抗癌的作用。本文对硫苷水解产物的体内、外 抗癌作用
2、进行药效学研究，并且对其抗肿瘤的机理进行初步的探讨。同时以油菜为 对象，研究了硫苷在油菜中的分布，以及采后处理的影响，并且从油菜中提取分离 出总硫苷。为十字花科蔬菜的抗癌作用以及从油菜中筛选药用成分提供理论依据。 （1）选取三种硫苷的水解产物异硫氰酸-苯基乙基酯（-phenylethyl isothiocyanate, PEITC） 、异硫氰酸苄酯（Benzyl isothiocyanate, BITC）和 3-吲哚甲醇 （Indole-3-carbinol, I3C），体内建立S180移植性肿瘤模型，以荷瘤小鼠实体瘤重、 抑瘤率及对脾脏、胸腺指数的影响为实验指标评价其抗肿瘤作用。结果证实大剂
3、量 的三种水解产物对、小鼠S180肿瘤都表现出一定的抑制作用，而且具有一定的 免疫抑制作用。 体外采用 MTT （溴化二甲噻唑二苯四氮唑） 比色法观察三种水解产物对培养的 HeLa 细胞增殖的影响，结果表明它们对 HeLa 细胞具有明显的生长抑制作用，并且 作用强于化疗药物环磷酰胺。 （2）采用单激光单染色法，用流式细胞仪对经过三种水解产物刺激的 MCF-7 细胞进行检测，观察药物对肿瘤细胞周期各时相以及诱导肿瘤细胞凋亡的影响。采 用吖啶橙/溴乙锭(AO/EB)双染色荧光显微镜观察法直接从形态上对肿瘤细胞进行 观察。实验结果显示 PEITC、BITC 和 I3C 都能够诱导 MCF-7 细胞凋
4、亡，并且随着 药物作用时间的延长，凋亡细胞百分数逐渐升高。PEITC、BITC 和 I3C 具有周期特 异性，主要诱导 S 期细胞凋亡，并且其诱导凋亡的能力随时间而增强。 （3）利用氯化钯分光光度法对 9 个油菜品种的种子、叶片和茎中的硫苷含量 进行测定，得到各部位含量都较高的 58 号品种，并且发现种子中的含量最高，其 次是叶片。对 58 号油菜品种的各部位经不同温度处理，发现 80 以上烘干处理可 I 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 以使芥子酶失活而不至于使硫苷发生降解。 （4）采用酸性氧化铝色谱柱和 DEAE-Sephadex A-25 葡聚糖凝胶
5、柱从油菜籽 中提取分离总硫苷，并用薄层层析对提取物进行检测，发现其中含有 PEITC、BITC 和 I3C 三种硫苷的水解产物。高效液相色谱测定每克菜籽中 PEITC，BITC 和 I3C 含量分别为 3.33 g，1.38 g，1.85 g。表明油菜具有潜在的药用开发价值，为提高 油菜资源的利用价值开辟一条新的途径。 关键词关键词：硫苷；异硫氰酸 -苯基乙基酯；异硫氰酸苄酯；3-吲哚甲醇；抗肿瘤 II 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 Abstract Glucosinolats are a kind of indican, which widely e
6、xist in the roots, caudexes and fruits of Cruciferae. Especially, the plant family of Brassica, including cabbage, broccoli and Brussels sprouts, has a high glucosinolate content. The hydrolytic products of glucosinolates have been shown to partly prevent carcinogenesis in several experiments. The a
7、nticarcinogenic effects of hydrolytic products were proved in vivo and in vitro, and the mechanism was also primarily studied in this thesis. Then researches on the distribution of glucosinolates in coles and process influence were presented. At last, total glucosinolats were extracted from coles. T
8、he purpose of these studies was to provide theoretical support for the anticarcinogecity of cruciferous and screen medicine materials from coles. (1) Systematically pharmic researches on three hydrolytic products, which were -phenylethyl isothiocyanate (PEITC), Benzyl isothiocyanate (BITC) and Indol
9、e-3-carbinol (I3C), had been done by setting up the mice model of transplantable S180 tumour in vivo. The inhibition effect was evaluated by the tumor weight of the mice bearing tumor, the tumor inhibition rate and the spleen and thymus index. The results showed the high dosage had the significant a
10、nticancer activity to S180 cells, and the declining of spleen and thymus index indicated that PEITC, BITC and I3C had the effect of immunosuppressant in vivo. The anticancer effect of in vitro was studied by MTT assay about cultured HeLa cells. It was obtained that the cell proliferation was obvious
11、ly inhibited by them in vitro. And the inhibitive effect was better than Cyclophosvnamide. (2) Observed the influence of PEITC, BITC and I3C on MCF-7 cells cycle and apoptosis. The results showed they could regulate cell cycle progression and significantly induce apoptotic cell death of MCF-7 cells,
12、 primarily in S phase. The modality of MCF-7 III 华华 中中 科科 技技 大大 学学 硕硕 士士 学学 位位 论论 文文 cells were also observed by AO/EB fluorescent coloration. (3) Determined the glucosinolats content in rapeseeds, laminaes and caudexes from nine breeds by palladium chloride spectrophotometry analysis. Screened the
13、breed which had the highest content in every part especially in the rapeseeds. Then treated the samples in different temperatures and found that myrosinase was inactive at the temperature above eighty centigrade. (4) The total glucosinolats were extracted from rapeseeds by the methods of acid alumin
14、a chromatogram and DEAE-Sephadex A-25 resin chromatogram. Then the extractions were analysised by thin-layer chromatogram. And the results showed that three hydrolyzable products were contained in the extractions. Their contents were determined by high-performance liquid chromatography, and results
15、showed their contents were 3.33 g, 1.38 g and 1.85 g/g rapeseeds. It was indicated that coles had the potential pharmic value of development. These researches found a new way for advancing the useful value of cole resources. Key words: Glucosinolats; -phenylethyl isothiocyanate; Benzyl isothiocyanat
16、e; Indole-3-carbinol; Antitumor IV 独创性声明独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人 或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已 在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密，在_年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日
