葡萄藤(Vitis vinifera)撒丁岛叶片作为具有抗癌潜力的黄酮醇可持续来源的高值化利用

《Antioxidants》:Valorization of Sardinian Grapevine Leaves as a Sustainable Source of Flavonols with Anticancer Potential

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月11日 来源:Antioxidants 8.2

编辑推荐:

  葡萄藤(Vitis vinifera L.)叶片是一种丰富的农业副产物,也是一种未被充分开发的生物活性多酚来源。研究人员对撒丁岛地方品种的醇水叶片提取物进行了表征,并在RKO人结直肠癌细胞中评价其效应。液相色谱-高分辨质谱(LC–HRMS)揭示了以槲皮素、山奈

  
葡萄藤(Vitis vinifera L.)叶片是一种丰富的农业副产物,也是一种未被充分开发的生物活性多酚来源。研究人员对撒丁岛地方品种的醇水叶片提取物进行了表征,并在RKO人结直肠癌细胞中评价其效应。液相色谱-高分辨质谱(LC–HRMS)揭示了以槲皮素、山奈酚和异鼠李素糖苷化衍生物为主的黄酮醇富集谱,存在明显的品种依赖性差异,Cannonau和Nieddera中总黄酮醇丰度更高。循环伏安法(CV)显示不同提取物具有不同氧化还原反应性,Vermentino和Martellada Bianca表现出最强电化学响应,与其对细胞内活性氧(ROS)的调控一致。在RKO细胞中,提取物呈剂量依赖性降低代谢活性,IC50范围为100.3至251.8 μg/mL。在分子水平,处理调控c-myb表达,并使bax/bcl2平衡向促凋亡方向偏移。DAPI染色显示染色质凝聚和核碎裂,caspase-3/7中度激活支持上述效应。总体而言,撒丁岛葡萄藤叶片提取物具有品种特异性酚类组成、氧化还原活性和体外结直肠癌模型中的促凋亡效应,支持其作为生物活性物质可持续来源的潜力;仍需研究生物利用度、代谢和体内效应以评估转化价值。
研究背景方面,结直肠癌(CRC)是全球癌症死亡的主要原因之一,其发生涉及增殖失调、氧化还原稳态紊乱、线粒体功能障碍及凋亡抵抗等特征。植物源多酚因可调控多条癌症相关通路且对非肿瘤细胞毒性较低而受到关注。葡萄产品中的葡萄、葡萄酒及酒厂副产物已被广泛研究,但葡萄藤叶片作为大量产生的农业副产物仍研究不足。撒丁岛具有独特地中海气候与丰富地方葡萄品种,其叶片次级代谢受基因与环境共同影响,然而撒丁地方品种叶片的品种特异性酚谱、氧化还原性质与结直肠癌细胞反应之间的联系仍缺乏系统比较。已有研究多限于单一品种或其他肿瘤模型,因此研究人员在《Antioxidants》发表本研究,旨在把化学、电化学与分子生物学整合起来,评估撒丁岛四个地方品种葡萄藤叶片提取物的抗癌相关活性,并为农业副产物高值化提供依据。
主要关键技术方法方面,研究人员于意大利Santadi的Pantaleo森林复合体收集两个白葡萄品种Vermentino、Martellada Bianca与两个红葡萄品种Nieddera、Cannonau的成熟叶片,采用加速溶剂萃取(ASE)获得醇水提取物。化学表征使用液相色谱-高分辨质谱(LC–HRMS)与液相色谱-质谱/二极管阵列检测(LC-MS/DAD)。氧化还原性质用丝网印刷电极循环伏安法(CV)评估,并以+0.5 V前曲线下面积(AUC)比较 redox 反应性。细胞实验以RKO人结肠癌细胞为模型,通过MTT法测代谢活性与细胞活力,ROS-Glo法测过氧化氢水平,定量逆转录聚合酶链反应(qRT-PCR)测c-myb、bax、bcl2转录水平,DAPI染色观察核形态,Caspase-Glo法测caspase-3/7活性。
研究结果部分,3.1 葡萄藤叶片提取物的表征:研究人员通过LC–HRMS发现三个新品种提取物以异鼠李素、槲皮素、山奈酚糖苷为主;Cannonau和Nieddera总黄酮醇更高,Cannonau极度富集异鼠李素葡萄糖苷,Nieddera槲皮素3-O-葡萄糖苷贡献大,Martellada Bianca则结构更多样并含乙酰化黄酮醇;红品种Nieddera较Cannonau富含花青素,主要为矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与芍药素-3-O-葡萄糖苷。结论是品种间有共同黄酮醇核心,但代谢指纹明显不同。
3.2 葡萄藤提取物的氧化还原活性:循环伏安法显示Vermentino响应最强,AUC为10.17 μC,其次Martellada Bianca为6.16 μC,Cannonau为2.01 μC,Nieddera为0.998 μC。该顺序不与总黄酮醇含量平行,说明AUC反映低电位易氧化组分贡献,而非单纯化合物丰度。
3.3 葡萄藤叶片提取物对细胞活力及c-myb下调的影响:MTT实验显示四提取物均剂量依赖性降低RKO代谢活性,IC50为127.0、150.3、251.8、147.8 μg/mL。qRT-PCR显示Vermentino、Martellada Bianca、Cannonau进行性下调c-myb,Nieddera呈中间浓度上调、高浓度下调的双相反应。结论为c-myb抑制可能与增殖程序受限及代谢/氧化应激敏感化有关。
3.4 凋亡:qRT-PCR显示bax上升、bcl2不变或下降,bax/bcl2比增高;DAPI显示染色质凝聚、核收缩与核碎裂。结论为提取物推动内在线粒体凋亡相关转录与形态学改变。
3.5 caspase-3/7激活进一步支持凋亡相关响应:Vermentino、Martellada Bianca、Cannonau和Nieddera在不同浓度诱导caspase-3/7中度但显著激活。结论为提取物通过氧化还原相关级联引发调控性凋亡,而非即刻坏死。
3.6 葡萄藤叶片黄酮醇的胃肠命运、代谢与局部生物利用度:研究人员指出糖苷化黄酮醇仅在小肠部分吸收,肠菌代谢产生低分子量酚酸;O-甲基化异鼠李素衍生物膜通透性与代谢稳定性更高。结论为叶片多酚更可能在结肠局部作用,从而支持RKO模型用于结直肠癌预防研究。
讨论部分总结,研究人员强调葡萄藤叶片不是单一化合物起作用,而是黄酮醇糖苷、花青素及其他植物化学成分共同或协同调控氧化还原稳态、c-myb、bax/bcl2与caspase通路。品种特异性化学谱不能仅凭总黄酮醇预测电化学活性,电化学与色谱信息互为补充。该研究把撒丁地方品种、循环伏安 redox 指纹与结直肠癌凋亡机制联系起来,为低值农业副产物进入循环生物经济提供证据;但复杂提取物效应不能归因到某个分子,后续需用纯化单体、组分和体内模型验证。
结论部分翻译:本研究显示,撒丁岛葡萄藤(Vitis vinifera)叶片醇水提取物具有品种特异性酚类谱,主要以黄酮醇糖苷为主,红品种Nieddera另含明显花青素组分。LC–HRMS鉴定出槲皮素、山奈酚和异鼠李素糖苷为主要酚类,靶向分析进一步在Nieddera中发现矢车菊素-3-O-葡萄糖苷与芍药素-3-O-葡萄糖苷。循环伏安法显示Vermentino和Martellada Bianca电化学活性最高,说明提取物电化学指纹由多类酚组分共同决定,而非单一化合物家族丰度。生物层面,提取物剂量依赖性降低结直肠癌细胞代谢活性,并调控氧化应激、增殖相关通路与凋亡;ROS产生、c-MYB与c-MYC表达、BAX/BCL2比值、caspase-3/7激活及核凝聚碎裂共同支持 redox 介导的线粒体凋亡机制。由于提取物复杂,生物学响应不能归于单个酚类。总体而言,品种特异性化学签名、电化学性质与癌细胞响应相互关联,支持葡萄藤叶片作为可持续生物活性资源。该研究也推动撒丁葡萄生物多样性高值化;未来还需非肿瘤肠模型、肠共培养、生物利用度与体内研究来确认安全性与转化潜力。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号