菝葜多酚成分分析及其生物活性研究

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菝葜(Smilax china L.)是我国一种著名的中药材。在中国传统医学中,菝葜长期以来一直被广泛用于治疗痛风、肿瘤、急性细菌性痢疾和炎症等疾病。菝葜多酚(SCP)作为菝葜药理作用主要的成分之一具有很高的研究价值,但关于其成分和生物活性的研究报道较少。本论文以SCP为研究对象,研究其组成成分及生物活性。菝葜根茎经提取纯化后得到SCP,通过福林酚试剂测定总酚含量,用液相色谱质谱联用技术鉴定SCP的成分。然后从SCP的抗菌能力及其作用机制、SCP对葡聚糖硫酸钠(DSS)诱导小鼠肠炎及肠道菌群的影响、SCP对高脂饮食诱导小鼠胰岛素抵抗和肥胖的改善作用等三个部分研究其生物活性。主要研究成果如下:(1)福林酚法测定得到SCP纯度为91.38%。SCP鉴定了18种酚类化合物,其中包括2种芪氏类、6种黄酮类化合物、6种木质素类和4种酚酸类化合物。(2)SCP对5种细菌(鼠伤寒沙门氏菌、单核细胞增生性李斯特菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌)有较强的抗菌活性,最小抑菌浓度的范围为195.31μg/m L至781.25μg/m L。大肠杆菌和金黄色葡萄球菌对SCP的敏感性较高。当与抗生素联合使用时,SCP-链霉素和SCP-青霉素组合表现出显著的协同效应(0.1875≤ΣFIC≤0.5)。通过测定紫外吸收、胞外碱性磷酸酶浓度、红外光谱和扫描电镜,来检测细胞膜和细胞壁的通透性和完整性的变化,推测SCP可能是通过破坏细菌细胞壁和细胞膜来抑制细菌的生长。(3)本研究通过DSS诱导小鼠结肠炎(IBD)模型,探究了SCP对肠道炎症和肠道菌群的影响。结果显示SCP改善了IBD的典型症状,主要表现为体重增加,结肠缩短,肠屏障损伤,结肠炎疾病活动指数降低,促炎性细胞因子释放减少。SCP治疗同时促进了抗炎因子的释放并抑制了氧化应激。此外,SCP通过调节与炎症性肠病有关的关键肠道微生物(包括氨基酸球菌科、瘤胃菌科、氨基酸球菌科、Muribaculaceae和厌氧支原体科),改善了肠道菌群的生态失衡。总之,这些数据表明SCP可能是炎症性肠病的潜在治疗剂。(4)为了研究SCP对高脂饮食诱导的小鼠胰岛素抵抗和肥胖的作用机理,将50只雌性ICR小鼠随机分为5组,分别为对照组、高脂组以及SCP低、中、高剂量组。试验期间,SCP剂量组小鼠分别灌胃100、200、400 mg/kg·bw·d-1的SCP持续10周,对照组和高脂组用饮用水代替。结果显示,SCP有效降低体重增加、肝脏指数、腹膜内脂肪指数、血清脂质水平、血清炎症因子含量。SCP组血清中葡萄糖和胰岛素水平明显低于MC组,且胰岛素抵抗指数也明显减小。SCP显著降低了肝脏的TC和TG含量。此外,SCP显著上调GLUT4、IRS1、IRS2、AKT、ACO和PKA的基因表达,同时显著下调m TORC1、SREBP1c、FAS、HMGCR、FOXO1的基因表达。SCP可显著增加小鼠肝脏AKT、p-AKT、AMPK、p-AMPK、GLUT4和UCP-1蛋白表达,SCP可明显抑制SREBP1c、FAS、HMGCR、p-IKBα和P65蛋白的表达。研究数据表明,SCP有效降低高脂饮食诱导的小鼠胰岛素抵抗和肥胖,部分是通过NF-κB和IRS/AKT-AMPK信号通路调节体内炎症因子,改善胰岛素抵抗及脂质相关基因和蛋白的表达。结论:本文的研究分析了SCP的组成成分,证明了SCP具有一定的抗菌能力、改善DSS-诱导肠炎和调节肠道微生物的功能以及降脂减肥等生物活性,为中药菝葜的综合利用和进一步开发提供了一定的理论依据。
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