推进抗氧化检测标准化:人血浆氧化分析法的建立及其与化学/细胞方法的整合研究

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:Food Research International 7.0

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  推荐:本研究针对传统化学抗氧化方法(CAM)无法反映生物系统动态特性、细胞抗氧化检测(CAA)耗时耗资源的问题,开发了标准化的人血浆氧化分析法(POA)。通过分析不同抗氧化能力的蜂蜜样本,证实POA与CAM(r>0.80)及CAA(r=-0.868)显著相关,可同步评估抗氧化活性(AA)与能力(AC),为食品抗氧化剂功能评价提供了生理相关性更强的新方法。

  

在食品科学与营养健康领域,抗氧化剂研究始终是热点话题。尽管化学抗氧化方法(CAM)如DPPH、FRAP等具有高重复性优势,但其静态测试环境无法模拟生物系统动态特性;而细胞抗氧化活性(CAA)虽能全面评估氧化还原状态,却面临操作复杂、成本高昂的困境。更关键的是,现有方法多侧重评估抗氧化能力(AC),而忽视反应速率的抗氧化活性(AA)指标。针对这些瓶颈,来自中国的研究团队在《Food Research International》发表创新成果,通过标准化人血浆氧化分析法(POA),成功搭建了连接化学检测与细胞评价的桥梁。

研究团队采用多技术联合作战:首先通过化学法(TPC/FRAP/DPPH)对52种蜂蜜分级;建立POA核心方案——用40倍稀释血浆与150μmol/L CuCl2在37°C诱导脂质过氧化,通过245nm吸光度监测共轭二烯生成;结合AML12小鼠肝细胞模型,以油酸(OA)诱导氧化应激,检测ROS水平及HO-1/TXNRD/CAT基因表达。所有实验均设置严格对照,POA重复性验证显示变异系数仅0.58-7.04%。

在"蜂蜜样本的化学抗氧化能力"部分,研究发现STH3、中华蜜蜂蜜和STH6的TPC(265.4±9.6 mg GAE/kg)与FRAP(365.4±17.7 mg AAE/kg)显著高于其他样本,聚类分析将其归为高抗氧化组。这些数据与既往研究形成互证,如马来西亚蜂蜜TPC可达1965 mg GAE/kg,但本研究样本更接近中国蜂蜜的91-1020 mg GAE/kg范围。

"血浆氧化分析法验证"章节揭示了方法学的突破:POA检测限低至0.39 mg AAE/L,准确度达96.4-112%。高抗氧化组的中华蜜蜂蜜在POA中表现最佳(180±35 mg AAE/kg),其抗氧化活性斜率[(17.94±1.07)×10-4 Abs245nm/min]显著优于低抗氧化组的椴树蜜。相关性分析显示POA的AC指标与FRAP(r=0.963)、DPPH(r=0.952)高度吻合,而AA参数与细胞ROS清除率(r=-0.869)及HO-1表达(r=0.885)显著相关。

细胞水平验证带来更深层发现:200μg/mL蜂蜜提取物均能降低OA诱导的ROS,其中中华蜜蜂蜜效果媲美10μmol/L槲皮素。分子机制研究表明,高抗氧化蜂蜜显著上调HO-1和TXNRD表达——这与Nrf2-ARE通路激活直接相关,而CAT基因仅STH5能显著诱导。这种差异提示不同抗氧化组分可能通过特定通路发挥作用。

这项研究开创性地实现了三大突破:首次建立可同步评估AA/AC的标准化POA方案;证实POA与CAM/CAA的显著相关性;揭示蜂蜜抗氧化效能的分子机制与Nrf2-HO-1/TXNRD轴密切关联。尽管存在血浆来源依赖性等局限,但作为连接试管与细胞研究的桥梁,POA为功能性食品开发提供了新评价维度。未来可拓展至不同健康状态人群血浆的比较研究,或将成为个性化营养干预的重要评估工具。

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