酶解提高燕麦粉抗氧化活性的作用机制

1、酶解提高燕麦粉抗氧化活性的作用机制燕麦 (Avena sativa L.and Avena nuda L.) 含有丰富的营养成分, 具有多种保健功能。多酚是其中主要的活性成分之一, 具有清除自由基和抑制某些肿瘤细胞增殖等活性。前期研究发现, 燕麦全粉经淀粉酶水解处理后, 其抗氧化活性显著提高, 推测原因为酶解过程提高了燕麦水解产物中的多酚含量。为了阐明其中的作用机制,本研究分别以燕麦粉和从其中分离出的淀粉、分离蛋白、麸皮等组分为原料, 考察淀粉酶、蛋白酶、 纤维素酶对燕麦粉及相应组分水解过程中可提取性总酚含量、酚类物质组成及抗氧化活性的影响, 在此过程中发现淀粉水解后检测到一种大量产生的未知的

2、非酚类抗氧化物质UK,后续对此物质UK进行了进一步研究。涉及到的主要研究内容与结果如下:(1) 酶解处理燕麦粉。分别用淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶水解燕麦粉, 发现这 3 种酶均能显著提高燕麦粉中的可提取性总多酚与单体酚含量: 淀粉酶水解增加了燕麦粉中的没食子酸、对香豆酸、阿魏酸、燕麦葱酰胺2c、2P和2f、对羟基苯甲醛、咖啡酸和香草醛的含量，其中燕麦慈 酰胺2f的增量最大(7.49 vs 17.27 Ng/g),对羟基苯甲醛增量最小(0.15 vs 0.32 Ng/g)；蛋白酶水解增加了没食子酸、对香豆酸、阿魏酸、燕麦葱酰胺2P和2f的含量，增加最多的是燕麦葱酰胺2f(5.95 vs 9.31N

3、g/g),最少的是对香豆酸 (0.46 vs 0.60 Ng/g);纤维素酶水解增加了没食子酸、对香豆酸、阿魏酸、燕麦 慈酰胺2f、对羟基苯甲醛、咖啡酸和香草醛的含量，其中以阿魏酸的增量最大 (0.28 vs6.90 Ng/g),对羟基苯甲醛增量最小(0.31 vs 0.42 仙g/g)。同时,3种酶水解处理均能显著提高燕麦粉提取物的清除ABTS DPPHg由基能力，还原三价铁离子能力和保护蛋白免受 AAP筋导的氧化损伤，表现为总抗氧活性的增强。(2) 酶解处理各燕麦分离组分。分别用淀粉酶、蛋白酶和纤维素酶处理相应的燕麦分离组分( 淀粉、分离蛋白、麸皮 ), 发现 3 种酶处理均能显著增加燕麦

4、分离组分提取物中的总多酚和单体酚含量。其中麸皮水解后增加的单体酚种类最多, 有对香豆酸、阿魏酸、燕麦蒽酰胺 2f 、咖啡酸和香草醛, 且增加的总含量最大, 并以阿魏酸增幅最大, 达756%(12.23 vs 124.03Ng/g);分离蛋白水解后增加的单体酚有阿魏酸、燕麦慈酰胺 2p 和 2f; 淀粉水解产物中增加的单体酚有没食子酸、阿魏酸、燕麦蒽酰胺2f 和香草醛; 各分离组分中增加的单体酚种类比相应酶水解的燕麦粉少; 其增量较大的单体酚与燕麦粉的相一致。值得注意的是, 淀粉水解产物中还检测到一种增幅较大的未知的非酚类抗氧化物质UK同时，各燕麦分离组分经相应的酶类水解后，具抗氧化活性均有显著

5、 增加。(3)UK的分离纯化与抗氧化活性分析。为了进一步确认 UKM淀粉水解产物 中抗氧化活性的贡献，使用薄层层析对UK进行分离纯化，并优化其层析条件，得 到最优展开剂为: 甲苯 : 乙酸乙酯: 冰乙酸 =5:3:2(v/v/v); 经薄层层析分离纯化得到的UK能够有效地清除ABT用口 DPPHg由基、还原三价铁离子、保护蛋白免受氧化损伤, 具有良好的抗氧化活性, 且其抗氧化活性呈现浓度依赖性。(4)UK的抗月中瘤活性及抑制月中瘤细胞增殖的作用机制。用 UK处理肝癌细胞 HepG-加白血病细胞K562,发现UKfg显著抑制这两种月中瘤细胞的活力，且其抑制 作用呈现浓度依赖性。对其作用机制进行研

6、究发现：UK对这两种月中瘤细胞的细胞周期无显著影响， 但能显著提高月中瘤细胞的凋亡率，特别是HepG-2的早期凋亡率；进一步研究发现,UK可以上调两种月中瘤细胞的凋亡相关基因(FasL、Caspase-3,6,7,8,9,10)mRNA的表达水平，从而通过介导Fas途径诱导月中瘤细胞 凋亡；此外,UK处理对HepG-2细胞中STATW号通路无显著影响，但能显著激活 K562细胞中STATB号通路；UK处理对HepG-2细胞的MMP-眯达量无显著影响, 但能显著降低其MMP-凌达量，推测其可以通过下调MMP-2S达量阻滞月中瘤细胞 的侵袭与迁移。(5)UK 的结构鉴定。综合紫外-可见吸收光谱、傅里叶红外光谱和核磁共振分析结果 ，鉴定UK为 棕檀I酸甘油单酯、亚油酸甘油单酯和9E,11E-共腕亚油酸甘油单酯3种物质组成 的混合物。其中，棕植I酸甘油单酯为UK的主要成分，占60%-80%亚油酸甘油单酯 和9E,11E-共腕亚油酸甘油单酯各占其中的10%-15%(6)UK 的产生条件。根据处理方式、提取溶剂、酶解程度、微观表面形态等方面分析UK的产生条件，结果发现：淀粉酶水解处理、提取溶剂中含有 HCl均能 促进UK的产生，但酶解处理是导致UK产生的主要因素；UK含量与