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研究人员为探究蓝莓提取物(BLUBE)对肠道细胞氧化应激的保护机制展开研究,发现其可调节代谢通路,有潜在药用价值。
在健康饮食备受关注的当下,蓝莓凭借丰富的生物活性化合物,如酚酸、原花青素和大量花青素等,成为众人眼中的健康 “明星”。它不仅能抗氧化、抗炎,还对多种慢性疾病有预防和改善作用,像癌症、糖尿病、肥胖症等。然而,以往对蓝莓抗氧化活性的研究多聚焦于体外自由基清除能力,其在代谢层面的影响却知之甚少。为深入探究蓝莓对氧化损伤的保护作用,来自意大利萨勒诺大学(University of Salerno)等机构的研究人员开展了相关研究,研究成果发表于《Scientific Reports》。
研究人员运用多种先进技术方法。首先,通过超高效液相色谱 - 光电二极管阵列检测器 - 电喷雾离子化 - 轨道阱质谱联用仪(UHPLC-PDA-ESI-Orbitrap-MS/MS)对蓝莓提取物(BLUBE)进行分析,确定其中生物活性化合物的成分。接着,采用 DPPH、FRAP 和 ABTS 等体外试验评估其抗氧化能力。在细胞实验中,以过氧化氢(H2O2)诱导 IEC-6 小肠细胞氧化应激,构建细胞模型,通过检测细胞活力、活性氧(ROS)和活性氮(RNS)水平、克隆形成能力等多个参数,研究 BLUBE 的抗氧化和细胞保护特性。此外,运用基于高分辨率质谱(HR-MS)的代谢组学方法,结合化学计量学分析,深入剖析细胞处理后的生化反应。
研究结果如下:
- 成分分析:经鉴定,BLUBE 含有多种酚酸、黄酮类和花青素等生物活性化合物。例如,峰 10 被推测为咖啡酸己糖苷二聚体,峰 21 为绿原酸二聚体且含量丰富,还有如槲皮素己糖苷、槲皮素鼠李糖苷(槲皮苷)等黄酮类化合物以及矢车菊素己糖苷等花青素12。
- 抗氧化活性:体外抗氧化实验表明,BLUBE 具有良好的抗氧化活性,在 DPPH 和 ABTS 试验中表现出剂量依赖性的自由基清除能力,FRAP 法也证实其具有抗氧化作用,且能通过螯合铁、锌和铜离子发挥抗氧化活性34。
- 细胞保护作用:在细胞实验中,BLUBE 在一定浓度范围内对 IEC-6 细胞无毒性。与H2O2共同处理时,能显著降低细胞死亡率,减少核碎片化,促进细胞迁移和长期增殖,抑制 ROS 和 NO 的产生,还能保护 IEC-6 细胞免受肌动蛋白细胞骨架重排的影响56。
- 代谢组学分析:主成分分析(PCA)显示,不同处理组的细胞在代谢谱上存在明显差异,BLUBE 能减轻H2O2诱导的氧化应激对细胞代谢的影响。偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)分类模型准确性高,进一步证实了 BLUBE 的保护作用。通路富集分析发现,差异表达的代谢物主要参与鞘脂代谢、牛磺酸和亚牛磺酸代谢、甘油磷脂代谢、半胱氨酸和蛋氨酸代谢以及氮代谢等重要代谢通路78。
研究结论和讨论部分指出,蓝莓提取物 BLUBE 通过调节氧化应激反应和恢复代谢稳态,展现出对氧化损伤的保护潜力,为治疗氧化应激相关的肠道疾病提供了新的思路。该研究不仅支持了蓝莓的抗氧化和抗炎作用,还凸显了基于 HR-MS 的代谢组学在生化研究中的重要价值,有助于深入了解营养保健品和药物的作用机制。未来,有望基于这些发现开发出更有效的抗氧化和细胞保护的营养保健品或药物,为人类健康事业做出更大贡献。