大蒜总皂苷的抗缺氧生物活性作用及机制研究

《大蒜总皂苷的抗缺氧生物活性作用及机制研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大蒜总皂苷的抗缺氧生物活性作用及机制研究（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、病理生理学专业优秀论文病理生理学专业优秀论文 大蒜总皂苷的抗缺氧生物活性作用及机大蒜总皂苷的抗缺氧生物活性作用及机制研究制研究关键词：大蒜总皂苷关键词：大蒜总皂苷 氧化应激氧化应激 高原缺氧高原缺氧 生物活性生物活性 抗缺氧机制抗缺氧机制 动物模型动物模型摘要：缺氧是相当常见的病理过程。在高原环境下，机体可发生高原低氧，可 导致急、慢性高原病；在呼吸、血液、循环等系统疾病时，由于氧供给和/或氧 利用障碍，也可引发机体缺氧反应，使疾病加重；此外，机体疲劳、特殊作业 如深海潜水和航天等其他许多情况均可发生缺氧。积极采取措施预防和治疗机 体缺氧，对包括高原病在内的诸多疾病的防治有举足轻重的作用。目前

2、，抗缺 氧保健品和药物非常缺乏，由于防治效果或经济成本等原因，适宜推广应用的 产品则更少。因此，研究与开发高效、经济、低毒的抗缺氧产品具有十分重要 的意义。 大蒜在全世界普遍种植，是药食同源植物，在人们日常膳食中具有 重要地位，在祖国传统医学中也早有利用。大量实验证明，大蒜不但有抗菌、 消炎、杀虫等作用，也有降血脂、降血压、抗风湿、抗肿瘤、调节机体免疫力 和抗氧化等多种重要生理功效。目前认为大蒜的活性成分主要是含硫有机化合 物和皂苷类。相关面市产品主要是一些大蒜粗制品和少量以含硫有机化合物为 有效成分的产品，大蒜制品尤其是深加工产品具有巨大的开发潜力。 本文首 先验证了蒜粉及提取物抗小鼠常压密

3、闭缺氧的生物活性，然后筛选出大蒜总皂 苷(Garlic saporlins，GSP)为大蒜抗缺氧活性成分。动物实验表明，GSP 具有 明显抗缺氧作用：(1)可以延长密闭缺氧小鼠的生存时间，有抗常压缺氧的作用； (2)可以显著延长亚硝酸钠中毒小鼠的存活时间，有保护亚硝酸钠中毒性缺氧损 伤的作用；(3)可以延长小鼠断头后张口呼吸时间，对脑急性缺血性缺氧有一定 保护作用；(4)可以增加急性低压性缺氧小鼠大脑、心肌和肝脏组织的总抗氧化 能力，增加大脑组织抗氧化酶 CAT 及肝脏组织 SOD 活性，降低肝脏 MDA 和大脑 蛋白质羰基含量，具有抗急性低压性缺氧和氧化损伤的作用，同时提示 GSP 的 抗氧

4、化作用可能是其抗缺氧的重要机制。 目前研究认为，氧化应激是许多关 键生物学问题产生的中心环节。严重缺氧时，大量活性氧(ROS)和活性氮族(RNS)产 生，细胞内氧化应激增强，蛋白质、核甘酸和脂质的结构和功能遭到破坏，导 致细胞损伤和功能障碍。为进一步证明 GSP 的抗缺氧作用和分子机制，以 PC12 细胞为对象进行研究，并从 GSP 对细胞氧化损伤的影响方面探索其抗缺氧机制。 结果表明： (1)一定剂量的 GSP 对 dPC12(Differentiated PC12)细胞有明显 的缺氧保护作用，可减少缺氧对细胞的毒性作用、保护细胞活力和维持细胞分 化状态，上调节神经元细胞标记蛋白 TUJ-1

5、 的表达。 (2)GSP 对缺氧诱导的 dPC12 细胞氧化损伤有显著的保护作用。 GSP 可以显著减少使 dPC12 细胞 缺氧时 MDA 和 8-OH-dG 产物； GSP 可上调缺氧时 dPC12 的 SOD2 和 CAT 的 酶活性、mRNA 及蛋白表达，其中对 CAT 的调节作用尤其显著； GSP 可以显 著减少缺氧导致的 p65 核转位。 结果提示，GSP 对 dPC12 细胞有显著的缺氧 保护和抗氧化损伤作用，而 GSP 的抗氧化损伤作用可能是其抗缺氧的重要机制。 GSP 对 SOD2、尤其是对 CAT 的基因表达和活性的上调，以及对 NF-B(nuclear factor-ka

6、ppa B)核转位的抑制作用，可能是其抗氧化损伤作用的重要途径。 为制备 GSP，本课题建立了大蒜总皂苷的提取纯化工艺和含量测定方法。(1)大 蒜总皂苷的提取工艺：70乙醇浸提物经石油醚脱脂，乙酸乙酯、正丁醇依次萃取，最后经 D101 大孔树脂纯化处理。其中，运用正交设计优选出醇提条件： 70乙醇(用量 3L/kg)、浸泡 72 h、提取 1 次。含量测定和 TLC 等分析表明， 该工艺可以提取纯度较高的大蒜总皂苷。(2)GSP 含量测定方法：以薯蓣皂苷元 为对照品，香草醛-冰醋酸-高氯酸比色法在 532nm 测定大蒜提取物中总皂苷含 量。试验表明该测定方法精密度和重复性良好，平均加样回收率达

7、 97.8(RSD=1.98)，准确度较高。用该方法测定大蒜总皂苷含量，可以作为 评价总皂：苷的提取效率，作为实验中控制总皂苷质量的可行手段。 本课题 首先验证了蒜粉及蒜粉的水和乙醇提取物具有抗常压密闭缺氧的作用，然后筛 选出 GSP 为其重要的抗缺氧活性成分。细胞和动物实验均证明，GSP 具有抗缺 氧和抗氧化损伤的活性作用，抗氧化损伤作用可能是其抗缺氧的重要机制。通 过上调节抗氧化酶 CAT 和 SOD2 的表达及活性、减少 p65 核转位以及调节其他氧 化还原敏感的基因，可能是 GSP 抗氧化损伤的重要途径。本课题为大蒜抗缺氧 和抗氧化制剂的开发和利用提供了一定的实验依据。正文内容正文内容

8、缺氧是相当常见的病理过程。在高原环境下，机体可发生高原低氧，可导 致急、慢性高原病；在呼吸、血液、循环等系统疾病时，由于氧供给和/或氧利 用障碍，也可引发机体缺氧反应，使疾病加重；此外，机体疲劳、特殊作业如 深海潜水和航天等其他许多情况均可发生缺氧。积极采取措施预防和治疗机体 缺氧，对包括高原病在内的诸多疾病的防治有举足轻重的作用。目前，抗缺氧 保健品和药物非常缺乏，由于防治效果或经济成本等原因，适宜推广应用的产 品则更少。因此，研究与开发高效、经济、低毒的抗缺氧产品具有十分重要的 意义。 大蒜在全世界普遍种植，是药食同源植物，在人们日常膳食中具有重 要地位，在祖国传统医学中也早有利用。大量实

9、验证明，大蒜不但有抗菌、消 炎、杀虫等作用，也有降血脂、降血压、抗风湿、抗肿瘤、调节机体免疫力和 抗氧化等多种重要生理功效。目前认为大蒜的活性成分主要是含硫有机化合物 和皂苷类。相关面市产品主要是一些大蒜粗制品和少量以含硫有机化合物为有 效成分的产品，大蒜制品尤其是深加工产品具有巨大的开发潜力。 本文首先 验证了蒜粉及提取物抗小鼠常压密闭缺氧的生物活性，然后筛选出大蒜总皂苷 (Garlic saporlins，GSP)为大蒜抗缺氧活性成分。动物实验表明，GSP 具有明 显抗缺氧作用：(1)可以延长密闭缺氧小鼠的生存时间，有抗常压缺氧的作用； (2)可以显著延长亚硝酸钠中毒小鼠的存活时间，有保护

10、亚硝酸钠中毒性缺氧损 伤的作用；(3)可以延长小鼠断头后张口呼吸时间，对脑急性缺血性缺氧有一定 保护作用；(4)可以增加急性低压性缺氧小鼠大脑、心肌和肝脏组织的总抗氧化 能力，增加大脑组织抗氧化酶 CAT 及肝脏组织 SOD 活性，降低肝脏 MDA 和大脑 蛋白质羰基含量，具有抗急性低压性缺氧和氧化损伤的作用，同时提示 GSP 的 抗氧化作用可能是其抗缺氧的重要机制。 目前研究认为，氧化应激是许多关 键生物学问题产生的中心环节。严重缺氧时，大量活性氧(ROS)和活性氮族(RNS)产 生，细胞内氧化应激增强，蛋白质、核甘酸和脂质的结构和功能遭到破坏，导 致细胞损伤和功能障碍。为进一步证明 GSP

11、 的抗缺氧作用和分子机制，以 PC12 细胞为对象进行研究，并从 GSP 对细胞氧化损伤的影响方面探索其抗缺氧机制。 结果表明： (1)一定剂量的 GSP 对 dPC12(Differentiated PC12)细胞有明显 的缺氧保护作用，可减少缺氧对细胞的毒性作用、保护细胞活力和维持细胞分 化状态，上调节神经元细胞标记蛋白 TUJ-1 的表达。 (2)GSP 对缺氧诱导的 dPC12 细胞氧化损伤有显著的保护作用。 GSP 可以显著减少使 dPC12 细胞 缺氧时 MDA 和 8-OH-dG 产物； GSP 可上调缺氧时 dPC12 的 SOD2 和 CAT 的 酶活性、mRNA 及蛋白表达

12、，其中对 CAT 的调节作用尤其显著； GSP 可以显 著减少缺氧导致的 p65 核转位。 结果提示，GSP 对 dPC12 细胞有显著的缺氧 保护和抗氧化损伤作用，而 GSP 的抗氧化损伤作用可能是其抗缺氧的重要机制。 GSP 对 SOD2、尤其是对 CAT 的基因表达和活性的上调，以及对 NF-B(nuclear factor-kappa B)核转位的抑制作用，可能是其抗氧化损伤作用的重要途径。 为制备 GSP，本课题建立了大蒜总皂苷的提取纯化工艺和含量测定方法。(1)大 蒜总皂苷的提取工艺：70乙醇浸提物经石油醚脱脂，乙酸乙酯、正丁醇依次 萃取，最后经 D101 大孔树脂纯化处理。其中，

13、运用正交设计优选出醇提条件： 70乙醇(用量 3L/kg)、浸泡 72 h、提取 1 次。含量测定和 TLC 等分析表明， 该工艺可以提取纯度较高的大蒜总皂苷。(2)GSP 含量测定方法：以薯蓣皂苷元 为对照品，香草醛-冰醋酸-高氯酸比色法在 532nm 测定大蒜提取物中总皂苷含量。试验表明该测定方法精密度和重复性良好，平均加样回收率达 97.8(RSD=1.98)，准确度较高。用该方法测定大蒜总皂苷含量，可以作为 评价总皂：苷的提取效率，作为实验中控制总皂苷质量的可行手段。 本课题 首先验证了蒜粉及蒜粉的水和乙醇提取物具有抗常压密闭缺氧的作用，然后筛 选出 GSP 为其重要的抗缺氧活性成分。

14、细胞和动物实验均证明，GSP 具有抗缺 氧和抗氧化损伤的活性作用，抗氧化损伤作用可能是其抗缺氧的重要机制。通 过上调节抗氧化酶 CAT 和 SOD2 的表达及活性、减少 p65 核转位以及调节其他氧 化还原敏感的基因，可能是 GSP 抗氧化损伤的重要途径。本课题为大蒜抗缺氧 和抗氧化制剂的开发和利用提供了一定的实验依据。 缺氧是相当常见的病理过程。在高原环境下，机体可发生高原低氧，可导致急、 慢性高原病；在呼吸、血液、循环等系统疾病时，由于氧供给和/或氧利用障碍， 也可引发机体缺氧反应，使疾病加重；此外，机体疲劳、特殊作业如深海潜水 和航天等其他许多情况均可发生缺氧。积极采取措施预防和治疗机体

15、缺氧，对 包括高原病在内的诸多疾病的防治有举足轻重的作用。目前，抗缺氧保健品和 药物非常缺乏，由于防治效果或经济成本等原因，适宜推广应用的产品则更少。 因此，研究与开发高效、经济、低毒的抗缺氧产品具有十分重要的意义。 大 蒜在全世界普遍种植，是药食同源植物，在人们日常膳食中具有重要地位，在 祖国传统医学中也早有利用。大量实验证明，大蒜不但有抗菌、消炎、杀虫等 作用，也有降血脂、降血压、抗风湿、抗肿瘤、调节机体免疫力和抗氧化等多 种重要生理功效。目前认为大蒜的活性成分主要是含硫有机化合物和皂苷类。 相关面市产品主要是一些大蒜粗制品和少量以含硫有机化合物为有效成分的产 品，大蒜制品尤其是深加工产品

16、具有巨大的开发潜力。 本文首先验证了蒜粉 及提取物抗小鼠常压密闭缺氧的生物活性，然后筛选出大蒜总皂苷(Garlic saporlins，GSP)为大蒜抗缺氧活性成分。动物实验表明，GSP 具有明显抗缺氧 作用：(1)可以延长密闭缺氧小鼠的生存时间，有抗常压缺氧的作用；(2)可以 显著延长亚硝酸钠中毒小鼠的存活时间，有保护亚硝酸钠中毒性缺氧损伤的作 用；(3)可以延长小鼠断头后张口呼吸时间，对脑急性缺血性缺氧有一定保护作 用；(4)可以增加急性低压性缺氧小鼠大脑、心肌和肝脏组织的总抗氧化能力， 增加大脑组织抗氧化酶 CAT 及肝脏组织 SOD 活性，降低肝脏 MDA 和大脑蛋白质 羰基含量，具有抗急性低压性缺氧和氧化损伤的作用，同时提示 GSP 的抗氧化 作用可能是其抗缺氧的重要机制。 目前研究认为，氧化应激是许多关键生物 学问题产生的中心环节。严重缺氧时，大量活性氧(ROS)和活性氮族(RNS)产生， 细胞内氧化应激增强，蛋白质、