印度传统稻种化学表征与抗癌功效研究:揭示其治疗潜力与营养价值

【字体: 时间:2025年07月25日 来源:Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre CS6.0

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  本研究针对现代生活方式疾病防控需求,以印度泰米尔纳德邦三种传统稻种(Thuyamalli、Kuruvikar、Kudaivazhai)为对象,通过GC-MS、FTIR等技术鉴定出15种生物活性成分(9-十八碳烯酸甲酯含量达32.11%),证实其抗氧化活性(DPPH清除EC50 170-220 μL)及与乳腺癌蛋白的强分子对接作用(-11.13 kcal/mol),为功能性食品开发提供科学依据。

  

在当今全球癌症负担日益加重的背景下,饮食干预成为预防策略的重要突破口。据统计,2020年全球新发癌症病例达1930万例,其中35%的病例与不良饮食习惯相关。尤其值得注意的是,乳腺癌作为女性最常见的恶性肿瘤,其发病率与精制白米摄入量呈正相关。与此同时,印度传统稻种资源正以惊人的速度消失——从1970年的11万种锐减至现今约6000种,这些濒危品种恰恰富含具有潜在抗癌活性的花青素(anthocyanins)和原花青素(proanthocyanins)。

研究人员选取泰米尔纳德邦三种特色传统稻种——因珍珠色泽得名的Thuyamalli、红棕色的Kuruvikar以及伞状穗头的Kudaivazhai开展系统研究。这些稻种在当地传统医学中已被用于糖尿病管理,但其抗癌潜力尚未得到科学验证。通过多学科技术手段,团队首次揭示这些"功能性稻米"在癌症预防中的分子机制,相关成果发表于《Bioactive Carbohydrates and Dietary Fibre》。

研究采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)进行化合物鉴定,傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析官能团,DPPH法测定抗氧化活性,并结合分子对接模拟评估生物活性成分与乳腺癌靶点的相互作用。样本来源于泰米尔纳德邦特色种植区:Thuyamalli采自Salem和Kanchipuram地区,Kuruvikar来自Thanjavur和Tiruvarur,Kudaivazhai则采集自Nagapattinam地区。

【化学表征】
GC-MS分析鉴定出15种具有药理活性的化合物,其中9-十八碳烯酸甲酯(9-octadecenoic acid methyl ester)相对含量高达32.11%,该物质已被报道具有抗炎和抗增殖特性。FTIR光谱显示所有品种均富含醇羟基(-OH)和烷基(-CH)等生物活性基团,为后续功能研究奠定物质基础。

【抗氧化特性】
DPPH自由基清除实验显示,三种稻米均呈现剂量依赖性抗氧化活性,其中Kudaivazhai的EC50值为220 μL,Kuruvikar为192 μL,Thuyamalli表现最优(EC50=170 μL)。这种差异可能与Kudaivazhai特有的红色素(含花青素)和Thuyamalli的高镁(Mg)、锌(Zn)含量相关。

【抗癌机制】
分子对接研究发现,稻米提取物中的活性成分能与乳腺癌关键靶蛋白形成稳定复合物。9-十八碳烯酸甲酯与乳腺癌蛋白的结合能达-11.13 kcal/mol,远高于一般药物候选分子的阈值(-6.0 kcal/mol)。这种强相互作用主要源于该化合物长碳链与蛋白疏水口袋的完美匹配。

研究结论指出,传统稻种的高营养价值源于其特殊的"全谷物"结构:麸皮层富含膳食纤维和维生素B族,糊粉层含优质蛋白,胚芽则聚集矿物质。特别是红米品种中的花青素(如飞燕草素-3-葡萄糖苷)通过三重机制发挥抗癌作用:清除自由基、抑制癌细胞增殖信号(如EGFR通路)、调节雌激素代谢。这些发现为"食疗抗癌"提供了分子水平的证据,同时呼吁建立传统稻种基因库以保护这些"可食用疫苗"。

该研究的创新性在于首次系统比较不同颜色传统稻种的抗癌效能差异,并揭示9-十八碳烯酸甲酯这一新型抗癌先导化合物。但作者也指出,目前结论尚需通过动物实验验证,且应考虑烹饪过程对活性成分的影响。未来研究可拓展至其他癌症类型,并探索传统稻种与其他功能性食材的协同效应。

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