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发酵麦麸阿魏酰低聚糖的结构表征及抗氧化活性研究认领

被引量： 2

作者：

张佳

学位授予单位：

内蒙古农业大学

摘要：

本研究利用红外光谱、紫外光谱、高效液相色谱、凝胶渗透色谱等手段对发酵麦麸阿魏酰低聚糖(FOs-FWB)的结构进行初步表征,再进一步利用体内法和体外法相结合,探讨FOs-FWB的抗氧化活性,并从Nrf2/Keap1信号通路解析其作用机制。主要研究内容及结果如下:试验一:FOs-FWB的结构表征研究本试验利用红外光谱、紫外光谱、高效液相色谱、凝胶渗透色谱等手段,对经Amberlite XAD-2型大孔吸附树脂和Sephadex LH-20型葡聚糖凝胶纯化的FOs-FWB进行结构表征。结果表明:FOs-FWB的重均分子量(Mw)为11.81 k Da,由甘露糖、核糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖和岩藻糖组成,摩尔比为1.69:0.38:1.02:0.53:0.05:29.79:3.19:33.42:29.81:0.12。试验二:基于IPEC-J2细胞模型评价FOs-FWB的抗氧化活性本试验利用IPEC-J2细胞模型进行FOs-FWB体外抗氧化活性评价。通过不同浓度(25、50、100、200、400、800μg/m L)FOs-FWB对IPEC-J2细胞增殖率的影响,确定FOs-FWB的安全剂量,并检测IPEC-J2细胞内抗氧化相关指标和基因表达;在此基础上,利用LPS(10μg/m L,24 h)建立IPEC-J2细胞氧化损伤模型,测定氧化应激条件下FOs-FWB对IPEC-J2细胞增殖、抗氧相关指标和基因表达的影响,沿着Nrf2/Keap1途径探讨FOs-FWB对IPEC-J2细胞的保护机制。结果表明:(1)当FOs-FWB作用24 h后,50、100、200、400μg/m L FOs-FWB组的细胞增殖率分别提高到107.76%、109.68%、116.69%及105.94%,与此同时,FOs-FWB显著降低了细胞内ROS产量和MDA水平(P<0.05),并提高了IPEC-J2细胞内SOD、CAT、GSH-Px活性以及GSH含量(P<0.05),上调了GCLC、GCLM、NQO1、HO-1、Nrf2的m RNA表达量(P<0.05)。(2)10μg/m L LPS攻毒24 h后细胞增殖率降为75.63%(P<0.05),同时显著升高了细胞内ROS的生成量和MDA、PC、8-OHd G的水平(P<0.05),故利用LPS(10μg/m L,24 h)建立IPEC-J2细胞的氧化应激模型。(3)经过FOs-FWB(200μg/m L)预保护的细胞增殖率显著恢复至103.35%(P<0.05),并显著抑制了由LPS诱导的IPEC-J2细胞氧化应激模型中的ROS和MDA的产生(P<0.05),提高了CAT、SOD、GSH-Px活性和GSH的含量(P<0.05),上调了细胞内GCLC、GCLM、NQO1、HO-1、Nrf2的m RNA表达(P<0.05)。结果说明添加FOs-FWB可通过激活Nrf2/Keap1信号通路降低LPS诱导的IPEC-J2细胞中ROS和MDA水平,缓解LPS诱导的抗氧化酶活性的降低,从而缓解细胞的氧化损伤。试验三:基于斑马鱼胚胎模型评价FOs-FWB的抗氧化活性本试验利用斑马鱼胚胎模型进行FOs-FWB体内抗氧化活性评价。通过添加不同浓度(50、100、200、400、800μg/m L)FOs-FWB对斑马鱼胚胎存活率的影响,确定FOs-FWB的安全剂量,并在安全剂量下检测斑马鱼胚胎抗氧化相关指标;在此基础上,利用AAPH(15 mmol/m L)建立斑马鱼胚胎氧化损伤模型,测定氧化应激条件下FOs-FWB对斑马鱼胚胎抗氧化相关指标的影响。结果表明:(1)FOs-FWB在斑马鱼胚胎中的安全剂量为50～400μg/m L;同时添加50～400μg/m L FOs-FWB可显著降低斑马鱼胚胎ROS生成、细胞死亡及脂质过氧化水平(P<0.05);提高抗氧化酶SOD和的GSH-Px的活性(P<0.05)。(2)经过AAPH诱导的斑马鱼胚胎细胞死亡、ROS生成、脂质过氧化水平较对照组分别显著增加至121.88%、128.26%、131.75%(P<0.05),添加50～400μg/m L FOs-FWB可抑制由AAPH引起的斑马鱼细胞死亡和脂质过氧化水平(P<0.05),100～400μg/m L FOs-FWB则显著抑制了斑马鱼胚胎的ROS生成(P<0.05);同时,与AAPH组相比,50～400μg/m L FOs-FWB显著提高了斑马鱼胚胎CAT、SOD及GSH-Px活性。说明FOs-FWB可通过提高CAT、SOD及GSH-Px活性,有效抑制由AAPH引起的斑马鱼胚胎细胞死亡、ROS生成及脂质过氧化水平,从而缓解斑马鱼胚胎的氧化损伤。综上所述,本研究对FOs-FWB的结构进行初步表征,并进一步利用体内法和体外法相结合的方式,探讨了FOs-FWB的抗氧化作用及机制。即FOs-FWB主要由葡萄糖(29.79%)、木糖(33.42%)、阿拉伯糖(29.81%)构成,并可通过激活Nrf2/Keap1信号途径来促进下游II相解毒/抗氧化酶的表达与分泌,以此提高机体的抗氧化能力。

摘要译文

关键词：

发酵麦麸; 阿魏酰低聚糖; IPEC-J2细胞; 斑马鱼; 抗氧化

学位年度：

2022

学位类型：

硕士

学科专业：

动物生产学

导师：

齐景伟王园

中图分类号：

S816.7[饲料添加剂⑨]

学科分类号：

090503[动物营养与饲料科学];090504[智慧养殖与动物生产学]

D O I：

10.27229/d.cnki.gnmnu.2022.000001