《Food Research International》:Solanum paniculatum L. fruit mitigates doxorubicin-induced DNA damage and modulates hepatic CAT and SOD activities in mice
编辑推荐:
•Solanum paniculatum L.产品减轻了小鼠体内阿霉素诱导的DNA损伤。
•果粉表现出最高的酚类、黄酮类含量及抗氧化能力。
•在所有加工产品中,腌制果实生物胺含量最低。
•补充摄入增强了肝脏过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶
•Solanum paniculatum L.产品减轻了小鼠体内阿霉素诱导的DNA损伤。
•果粉表现出最高的酚类、黄酮类含量及抗氧化能力。
•在所有加工产品中,腌制果实生物胺含量最低。
•补充摄入增强了肝脏过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)抗氧化酶活性。
•在评估的终点指标内未检测到与处理相关的毒性或致突变性。
**论文解读文章**
**研究背景与目的**
基因组完整性是维持细胞稳态和遗传信息忠实传递的基础,但内源性自由基及外源性污染物等持续胁迫可诱发DNA损伤。DNA损伤的累积与神经退行性疾病和肿瘤等发生发展密切相关,因此,通过膳食干预调节早期分子事件成为预防性策略的研究热点。天然化合物因具有抗氧化特性及调控氧化还原敏感信号通路的能力而被广泛关注。Solanum paniculatum L.,俗称jurubeba,是巴西等南美国家的一种非常规果蔬,其果实常以烹煮或腌制形式食用,民间医学用于治疗肝胃疾病和炎症。已有植物化学研究鉴定出其含有酚酸、黄酮、类胡萝卜素、维生素E及多种生物活性胺。然而,不同加工方式是否影响其化学组成及体内遗传毒理学保护作用尚不清楚。研究人员假设果粉、腌制和冷冻产品在抵抗DNA损伤方面存在差异,并据此开展研究,旨在评估膳食补充三种加工形式的S. paniculatum L.果实对实验性DNA损伤小鼠的化学预防潜力。
**研究内容与结论**
研究人员将雄性Swiss小鼠分为11组,包括阴性和阳性对照组,以及补充三种不同加工形式S. paniculatum L.果实产品(果粉SPF、腌制PSP、冷冻FSP)各三个剂量的处理组,连续补充9天,并通过腹腔注射阿霉素(DXR,累积剂量20 mg/kg体重)诱导DNA损伤。研究分析了产品的总酚含量(TPC)、总黄酮含量(TFC)、抗氧化能力(ABTS•+和DPPH法)、生物胺谱,并通过微核试验评估外周血和骨髓细胞的细胞毒性与遗传毒性,同时检测肝脏过氧化氢酶(CAT)和超氧化物歧化酶(SOD)活性。结果表明,所有加工形式的S. paniculatum L.产品均显著降低了DXR诱导的骨髓嗜多染红细胞微核频率,表现出抗突变效应;同时,多种剂量组恢复了肝脏CAT和SOD活性。研究中未观察到处理相关的毒性、致突变性或代谢紊乱。研究首次证实了不同加工方式的S. paniculatum L.果实均在体内具有遗传保护作用,为该物种作为功能性食品原料的应用提供了实验依据。
**关键技术与方法**
研究样本采集自巴西米纳斯吉拉斯州Varginha地区,凭证标本存放于UNIFAL-MG植物标本馆(编号3793)。主要技术方法包括:使用Folin-Ciocalteu比色法测定TPC,AlCl?比色法测定TFC;采用ABTS•+和DPPH自由基清除实验评估抗氧化活性;利用高效液相色谱-荧光检测(HPLC-FLD)对十种生物胺进行定量分析;通过外周血和骨髓微核试验评估细胞毒性与遗传毒性;采用分光光度法测定肝脏CAT和SOD活性。动物实验方案经UNIFAL-MG动物使用伦理委员会批准(协议号0048/2023)。
**研究结果**
**3.1 TPC、TFC与抗氧化潜力**
SPF的水分含量显著低于PSP和FSP,而TPC和TFC显著高于另外两种产品,ABTS•+和DPPH抗氧化能力也呈现相同趋势。干燥过程不仅浓缩了可溶性成分,还可能通过破坏细胞基质提高了酚类化合物的可提取性;腌制产品的较低含量则可能与巴氏杀菌热降解及水溶性成分溶出有关。所有产品中的TPC均高于已知的Solanum属蔬菜如马铃薯和茄子。
**3.2 生物活性胺**
在检测的十种胺中,血清素、苯乙胺和色胺均未检出。SPF的各单体胺和总胺含量最高,PSP的腐胺、尸胺、亚精胺和精胺含量最低。所有产品中腐胺含量显著高于多数常见食物,但未超过已知毒理学阈值。根据酪胺的未观察到有害作用水平(NOAEL)估算,在常规消费场景下风险较低,但敏感人群需关注摄入量。
**3.3 体内研究**
各补充组动物的食物摄入量、体重、鼻肛长度、Lee指数和腹围均未见显著改变,提示无明显的全身毒性。SPF 0.17 g/kg组动物食物和饮水消耗轻微减少。血糖方面,PSP 0.17 g/kg和FSP 0.70 g/kg组在实验结束时血糖较基线下降,其余组无显著变化。
**微核试验**
外周血检测中,各处理组在48小时和7天时的微核频率与对照组无显著差异,表明产品本身无致突变性。骨髓微核试验中,DXR组微核频率显著高于阴性对照,而所有S. paniculatum L.补充组均显著降低DXR诱导的微核频率:SPF组降低39%–44%,PSP组降低41%–57%,FSP组降低40%–48%。部分高剂量组在PCE/(PCE+NCE)比值上表现出的非单调变化提示可能存在浓度依赖性效应,但尚不能直接归因于酚类含量。
**肝脏抗氧化酶活性**
DXR处理显著降低肝脏CAT和SOD活性,而补充S. paniculatum L.产品可部分恢复这两种酶的活性,其中多个中等剂量组恢复效果显著,甚至接近阴性对照水平。最高剂量组的酶活性恢复程度不及中等剂量,呈现非线性的剂量-反应关系,这一现象与其他植物化学物的研究报道一致,但其机制有待进一步研究。
**结论**
研究人员总结道,在本实验条件下,三种加工形式的S. paniculatum L.果实补充均对阿霉素诱导的体内DNA损伤表现出抗突变效应,且未观察到处理相关的毒性或代谢紊乱。该效应伴随肝脏CAT和SOD活性的改变,但数据不支持二者之间存在直接因果关系,也不能将效应归因于特定植物化学物。尽管各产品化学组成存在差异,但均具有抗突变活性,表明加工导致的成分差异并未消除其生物学效应。这些发现支持S. paniculatum L.作为具有抗突变活性的潜在膳食来源,并为后续深入的植物化学与机制研究奠定了基础。