发布日期： 2023-12-04 11:45:09 来源：新闻中心
氧化应激是指细胞氧化还原在活性氧（ROS）水平与内源性抗氧化能力之间的不平衡，抗氧化能力的相对不足。细胞内ROS的相对增加，导致生物大分子的攻击以及细胞和组织的损伤。几乎所有人体器官都会受到氧化应激的伤害，如疲劳、全身无力、肌肉和关节疼痛、消化不良、焦虑、皮肤瘙痒、头痛、注意力不集中、感染等。氧化应激水平升高引起的最常见的疾病是心血管疾病，癌症，糖尿病，骨关节炎和神经退行性疾病，如阿尔茨海默病，帕金森病等。因此，降低体内氧化应激水平是当前医学和健康产品研究中最有价值的研究领域之一。
南瓜（Cucurbita moschata Duch）是一年生草本植物，在世界各地种植和消费。它有很高的营养价值和保健价值，并含有大量有益的微量元素，类胡萝卜素，膳食纤维等物质。多糖被认为是一种重要的生物大分子，具有多种生物活性，如降血糖和降血脂效应。近期研究表明南瓜多糖（PPe）在体外和体内都具有抗氧化能力，并且作为抗氧化剂在食品和制药工业中具有巨大的应用潜力。通过一些文献和我们自己以前的研究发现，通过进一步酸解PPe获得的水解物的抗氧化活性比PPe强，表明PPe中有几率存在一个或几个小分子的活性片段，就像酶分子一样，这些小分子活性片段具有生物利用度高，在生物体中易于吸收的特点。
秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）生命周期短，个体小，易于培养，是研究氧化应激的优秀模型生物和研究应激反应机制的着迷的模型。先前的研究表明，PPe及其酸水解能加强多种抗氧化酶的活性，提高T2DM大鼠谷胱甘肽（GSH）的水平，改善氧化应激水平并表现出秀丽隐杆线虫的抗逆能力。然而，南瓜多糖水解后具有抗氧化活性的水解物的确切分子量和分子组成尚不清楚。本文基于之前的研究，从PPe制备酸性水解物（PPe-S），用Sephadex G-50纯化PPe-S，得到两种主要组分PPe-S-1和PPe-S-2，测定其单糖组成和分子量，分别与GC-/MS和HPLC作比较，然后利用秀丽隐杆线虫评估两种水解产物的抗氧化能力。
中国计量大学的姜汶、张拥军*等在本研究中纯化PPe-S，并以秀丽隐杆线虫为模式生物体，研究两种纯化组分的抗氧化应激作用，表明了南瓜多糖的酸水解物PPe-S-2对细胞内氧化应激造成的损伤具有突出的保护作用。
PPe-S-2可显著延长秀丽隐杆线），与阴性对照组相比，低浓度和高浓度PPe-S均能显着延长接触甲基紫精的线）。阴性对照组线虫的最长存活时间和平均存活时间分别为420 min和（124.20±4.26）min，低浓度和高浓度PPe-S-1和PPe-S-2处理的秀丽隐杆线虫两项指标均高于阴性对照组，说明PPe-S-1和PPe-S-2对甲基紫精诱导的氧化应激下的蠕虫具有保护作用。PPe-S-1在1.0 mg/mL的平均存活时间延长率高于0.5 mg/mL，与过氧化氢诱导的氧化应激的结果一致。PPe-S-2在1.0 mg/mL时的延长率接近0.5 mg/mL，表明浓度依赖性不明显。甲基紫精是一种普遍的使用的联吡啶类除草剂，可诱导细胞发生氧化应激，增加活性氧的产生，导致线粒体功能障碍，进而对机体造成损害。可见PPe-S-1和PPe-S-2均能缓解甲基紫精诱导的氧化应激损伤。
采用GC/MS法分析了PPe-S-1和PPe-S-2的单糖组成。PPe-S-1和PPe-S-2都是多糖。通过比较两个样品GC/MS谱与标准品的峰时间，PPe-S-1主要含有葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖和半乳糖，摩尔比为1.00∶1.58∶1.13∶3.90，其中半乳糖为主要成分。PPe-S-2含有相同的单糖，摩尔比为1.00∶0.03∶0.02∶0.14，葡萄糖是主要成分。PPe-S-1和PPe-S-2的单糖组成与PPe相同，但摩尔比不同。PPe中4个单糖的摩尔比为1.00∶5.19∶1.12∶3.91。
南瓜多糖的酸性水解产物含有PPe-S-2，在秀丽隐杆线虫模型系统的抗氧化防御中具有很大的潜力。PPe-S-2具备优秀能力的抗氧化能力，可增强细胞内抗氧化系统，包括SOD增加71.68%（P＜0.01），CAT增加55.08%（P＜0.05）和GR增加118.51%（P＜0.05），在浓度为1.0 mg/mL时GSH水平提升95.87%（P＜0.01），使MDA水平降低178.38%（P＜0.05）。此外，PPe-S-2使过氧化氢和甲基紫精诱导的氧化应激下的秀丽隐杆线虫的寿命延长显著，表明PPe-S-2具有的抗氧化作用是通过调节抗氧化酶系统和寿命来实现的。分子量PPe-S-2为0.73kDa，是葡萄糖、阿拉伯糖、鼠李糖和半乳糖的杂多糖，摩尔比为1.00∶0.03∶0.02∶0.14。
姜汶，男，中国计量大学硕士，主要研究方向为天然植物多糖的提取及其抗氧化应激作用机制的研究。
张拥军，女，中国计量大学教授，专注于天然多糖药理、结构、体内代谢及农副产品（废弃物）精深加工与综合利用。主持国家自然科学基金、科技部“十二五”支撑计划及省科技厅重点攻关项目的相关研究10余项，发表多糖相关学术论文100余篇。
Food Science of Animal Products（ISSN: 2958-4124, e-ISSN : 2958-3780）是一本国际同行评议、开放获取的期刊，由北京食品科学研究院、中国肉类食品综合研究中心主办，中国食品杂志社《食品科学》编辑团队运营，属于食品科学与技术学科，旨在报道动物源食品领域最新研究成果，涉及肉、水产、乳、蛋、动物内脏、食用昆虫等原料，研究内容有食物原料品质、加工特性，营养成分、活性物质与人类健康的关系，产品风味及感官特性，加工或烹饪中有害于人体健康的物质的控制，产品保鲜、贮藏与包装，微生物及发酵，非法药物残留及食品安全检测，真实性鉴别，细胞培育肉，法规标准等。
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