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甾醇属于不饱和脂类化合物,很容易受到外界各种因素的影响,发生氧化生成许多结构不同的甾醇氧化物。氧化物的生成被认为是关系到富含甾醇产品的非常重要的食品安全问题之一。 已有的大量对胆固醇氧化物体内体外的研究证明,它们与一系列有害的与磷脂代谢和细胞功能相关的人类疾病有关,并显示细胞毒性、致突变和致癌等性质,不同结构的胆固醇氧化物所引起的生物效应也并不相同。但对于化学结构极为相似的植物甾醇氧化物的研究尚不完善,寻找合适的活体研究体系将有助于我们更好地理解该类氧化物的生物活性。 秀丽隐杆线虫是研究毒理学和人类生物机制的良好模型,其基因组、生物合成与代谢途径与脊椎动物高度保守,包括细胞发育、神经系统和细胞死亡基因等,广泛用于重金属、有机物和药物等物质的毒性评估,可以用荧光显微镜或微分干涉差显微镜(DIC)直接观察细胞形态,评估毒物的潜在毒性。 甾醇在秀丽隐杆线虫中的生物学效应研究较多,但甾醇氧化物研究较少。我们以秀丽隐杆线虫为模式生物,研究了一种有代表性的胆固醇氧化物(7-酮基胆固醇)和二种植物甾醇氧化物(7-酮基谷甾醇和7-酮基菜油甾醇)的体内毒性或安全性。开展的研究工作和实验结果如下: 1.以相同浓度(5μg/mL)的甾醇氧化物代替秀丽隐杆线虫标准生长培养基中所需的胆固醇,测定各物质对胆固醇的代偿作用及相关生理现象。结果表明,各实验组的秀丽隐杆线虫体长均发生了显著的差异,但各组线虫的咽泵运动和寿命都没有变化;7-酮基胆固醇增强了秀丽隐杆线虫的繁殖能力,但7-酮基谷甾醇和7-酮基菜油甾醇却不具备此效果。 2.将不同浓度(0-200μg/mL)的7-酮基胆固醇添加至秀丽隐杆线虫的食物中,评估各物质的急性毒性和慢性毒性。结果显示,在各实验浓度下,均未发现明显的致死效应;当实验组浓度在25μg/mL以上时,秀丽隐杆线虫的热应激能力下降,生殖腺细胞凋亡数目明显增多;当实验组浓度在50μg/mL以上时,后代数目和寿命呈下降趋势,活性氧含量明显上升;各生物学终点都具有明显的剂量效应。 本论文研究了低浓度和高浓度甾醇氧化物对秀丽隐杆线虫的活性,为未来全面开展评估各类甾醇氧化物的安全性和生物活性提供了较好的实验模型和理论基础。