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蜂蜜多酚提取物(HEP)对大鼠血清抗氧化能力和代谢表型的影响

发布日期:2019.09.10 浏览次数(36)

最近,小编看到一篇有意思的文献-Effects of honey-extracted polyphenols on serum antioxidant capacity and metabolic phenotype in rats。该文章是由西北大学食品科学与工程学院曹炜教授团队在《Food & Function》上发表的封面文章,首次揭示了蜂蜜多酚提取物(HEP)对大鼠血清抗氧化能力和代谢表型的影响,从而为蜂蜜的生物学功能及健康益处提供理论依据。于是我放下手中的蜂蜜水,给大家解读这篇文献。

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研究背景


蜂蜜是一种颇受大众喜爱、营养物质丰富(含有超过180种成分)的天然食品,具有抗衰老、抗氧化、抗菌消炎等多种生物学功能,而这些功能大都与其自身含有的多酚类化合物密切相关,但关于机体摄入蜂蜜提取多酚后的代谢表型研究鲜有报道。本文将大鼠随机分为两组,一组摄入HEP(200mg / kg体重剂量),一组摄入蒸馏水作为对照组,鉴定HEP中生物活性成分,并证实其具有血清抗氧化能力的基础上对大鼠血清样本进行代谢组学研究。

研究方法


HEP提取、纯化和代谢组物质定性

抗氧化能力的评估:采用血清脂蛋白氧化法和ORAC法及与氧化应激相关的生化指标包括GSH-Px、SOD和MDA

实验组 VS 对照组(n=8) 仪器:UHPLC-Orbitrap-HRMS analysis

研究结果


1.  HEP中活性成分的定性和定量

HEP中总共鉴定出31种生物活性化合物,除了之前研究蜂蜜报道过的化合物外,还首次发现3-脱氢莽草酸、二氢山萘酚、18-甘草次酸和桦木酸四种化合物。18种主要的HEP多酚通过HPLC-DAD和化学标准品定量获得具体的含量信息。如表1所示:

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2. 血清抗氧化能力分析

与对照组大鼠相比,摄入HEP大鼠可抑制33.84%的血清脂蛋白氧化,血清氧化损伤降低14.80%,同时表现出GSH-Px活性和MDA含量显著变化(P<0.05),表明摄入HEP后提高了血清中的抗氧化能力。同时也证明了HEP对脂质自由基、过氧化氢自由基具有较强的清除能力。与对照组大鼠相比,HEP摄入大鼠GSH-Px、SOD和MDA的改善率分别为8.70%、3.53%和9.79%。如图1所示:

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3. 大鼠血清代谢组学分析

与对照组大鼠相比,摄入HEP的大鼠以下21种代谢物含量较高(如图3所示):2,4-二羟基苯甲酸、20-羟基二十碳四烯酸、高香草酸、二十二碳五烯酸、苯氧乙酸、N-苯乙酰甘氨酸、果糖6-磷酸、十七烷酸、脱落酸、胆酸、癸二酸、香草醛、异油酸、酪氨酸、长叶薄荷酮、甲硫氨酸、4-O-甲基戊酸、丙酰基-L-肉碱、胞嘧啶、吲哚-3-乙酸、烟酰胺;

4种代谢物包括色氨酸、肌醇、苏糖酸和赖氨酸含量较低。统计分析如图2所示:

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代谢途径富集分析显示几种氨基酸代谢、泛醌和其他萜类化合物-醌类生物合成、花生四烯酸代谢、烟酸和烟酰胺代谢以及肌醇磷酸代谢(图4),主要受HEP摄入的影响,这些代谢物和代谢途径经大量研究表明与氧化应激、免疫调节、抗炎作用等相关。

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4. 差异代谢物与血清抗氧化能力关联分析

为了证明差异代谢物是否与血清中的抗氧化能力相关,进行了基于Spearman算法的关联分析,结果显示大多数的差异代谢物与抗氧化能力指标都有显著的负相关或正相关(p<0.05或<0.01)。值得一提的是同一类型化合物和抗氧化指标之间的相关性是一致的。例如,所有多酚(2,4-二羟基苯甲酸、高香草酸、苯氧乙酸、4-O-甲基戊酸)与GSH-Px呈正相关,与Cu2 +呈负相关,与ORAC呈正相关。关联分析表明代谢产物的改变可能是血清抗氧化能力升高的原因。

结果与讨论


本文通过代谢组学研究发现摄入蜂蜜多酚后主要有25种代谢物发生显著变化,涉及五个代谢通路,这些差异代谢物与血清抗氧化能力之间存在相关性,可以从代谢水平解释蜂蜜的生物活性代谢物促进健康的潜在机制。

《Food & Function》是Royal Society of Chemistry出版社旗下的国际著名科学杂志,中科院分区为一区Top期刊。那这篇文章为什么能够发表在国际著名学术期刊上呢?我认为该实验构思严谨且课题设计新颖,往常我们在食品功能方面,涉及蜂蜜多酚提取物大多为生物功能及分子生物领域进行研究,但此篇文章从代谢组的角度研究代谢物的变化,从而寻找代谢物与生理健康、营养等方面的潜在联系,以阐述HEP对大鼠代谢的影响机制。

原文链接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/FO/C8FO02138D#!divAbstract


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