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                  案例分享

                  蜂蜜多酚提取物(HEP)對大鼠血清抗氧化能力和代謝表型的影響

                  發布日期:2019.09.29

                  最近,小編看到一篇有意思的文獻-Effects of honey-extracted polyphenols on serum antioxidant capacity and metabolic phenotype in rats。該文章是由西北大學食品科學與工程學院曹煒教授團隊在《Food & Function》上發表的封面文章,首次揭示了蜂蜜多酚提取物(HEP)對大鼠血清抗氧化能力和代謝表型的影響,從而為蜂蜜的生物學功能及健康益處提供理論依據。于是我放下手中的蜂蜜水,給大家解讀這篇文獻。

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                  研究背景


                  蜂蜜是一種頗受大眾喜愛、營養物質豐富(含有超過180種成分)的天然食品,具有抗衰老、抗氧化、抗菌消炎等多種生物學功能,而這些功能大都與其自身含有的多酚類化合物密切相關,但關于機體攝入蜂蜜提取多酚后的代謝表型研究鮮有報道。本文將大鼠隨機分為兩組,一組攝入HEP(200mg / kg體重劑量),一組攝入蒸餾水作為對照組,鑒定HEP中生物活性成分,并證實其具有血清抗氧化能力的基礎上對大鼠血清樣本進行代謝組學研究。

                  研究方法


                  HEP提取、純化和代謝組物質定性

                  抗氧化能力的評估:采用血清脂蛋白氧化法和ORAC法及與氧化應激相關的生化指標包括GSH-Px、SOD和MDA

                  實驗組 VS 對照組(n=8) 儀器:UHPLC-Orbitrap-HRMS analysis

                  研究結果


                  1.  HEP中活性成分的定性和定量

                  HEP中總共鑒定出31種生物活性化合物,除了之前研究蜂蜜報道過的化合物外,還首次發現3-脫氫莽草酸、二氫山萘酚、18-甘草次酸和樺木酸四種化合物。18種主要的HEP多酚通過HPLC-DAD和化學標準品定量獲得具體的含量信息。如表1所示:

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                  2. 血清抗氧化能力分析

                  與對照組大鼠相比,攝入HEP大鼠可抑制33.84%的血清脂蛋白氧化,血清氧化損傷降低14.80%,同時表現出GSH-Px活性和MDA含量顯著變化(P<0.05),表明攝入HEP后提高了血清中的抗氧化能力。同時也證明了HEP對脂質自由基、過氧化氫自由基具有較強的清除能力。與對照組大鼠相比,HEP攝入大鼠GSH-Px、SOD和MDA的改善率分別為8.70%、3.53%和9.79%。如圖1所示:

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                  3. 大鼠血清代謝組學分析

                  與對照組大鼠相比,攝入HEP的大鼠以下21種代謝物含量較高(如圖3所示):2,4-二羥基苯甲酸、20-羥基二十碳四烯酸、高香草酸、二十二碳五烯酸、苯氧乙酸、N-苯乙酰甘氨酸、果糖6-磷酸、十七烷酸、脫落酸、膽酸、癸二酸、香草醛、異油酸、酪氨酸、長葉薄荷酮、甲硫氨酸、4-O-甲基戊酸、丙?;?L-肉堿、胞嘧啶、吲哚-3-乙酸、煙酰胺;

                  4種代謝物包括色氨酸、肌醇、蘇糖酸和賴氨酸含量較低。統計分析如圖2所示:

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                  代謝途徑富集分析顯示幾種氨基酸代謝、泛醌和其他萜類化合物-醌類生物合成、花生四烯酸代謝、煙酸和煙酰胺代謝以及肌醇磷酸代謝(圖4),主要受HEP攝入的影響,這些代謝物和代謝途徑經大量研究表明與氧化應激、免疫調節、抗炎作用等相關。

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                  4. 差異代謝物與血清抗氧化能力關聯分析

                  為了證明差異代謝物是否與血清中的抗氧化能力相關,進行了基于Spearman算法的關聯分析,結果顯示大多數的差異代謝物與抗氧化能力指標都有顯著的負相關或正相關(p<0.05或<0.01)。值得一提的是同一類型化合物和抗氧化指標之間的相關性是一致的。例如,所有多酚(2,4-二羥基苯甲酸、高香草酸、苯氧乙酸、4-O-甲基戊酸)與GSH-Px呈正相關,與Cu2 +呈負相關,與ORAC呈正相關。關聯分析表明代謝產物的改變可能是血清抗氧化能力升高的原因。

                  結果與討論


                  本文通過代謝組學研究發現攝入蜂蜜多酚后主要有25種代謝物發生顯著變化,涉及五個代謝通路,這些差異代謝物與血清抗氧化能力之間存在相關性,可以從代謝水平解釋蜂蜜的生物活性代謝物促進健康的潛在機制。

                  《Food & Function》是Royal Society of Chemistry出版社旗下的國際著名科學雜志,中科院分區為一區Top期刊。那這篇文章為什么能夠發表在國際著名學術期刊上呢?我認為該實驗構思嚴謹且課題設計新穎,往常我們在食品功能方面,涉及蜂蜜多酚提取物大多為生物功能及分子生物領域進行研究,但此篇文章從代謝組的角度研究代謝物的變化,從而尋找代謝物與生理健康、營養等方面的潛在聯系,以闡述HEP對大鼠代謝的影響機制。

                  原文鏈接:https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2019/FO/C8FO02138D#!divAbstract


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