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桑葚是一种“药食同源”的浆果,含有丰富的营养物质和生物活性物质,具有诸多保健功能。为科学评价桑葚的营养价值和生物活性,本文结合体外模拟胃肠道消化模型和氧化损伤细胞模型研究了桑葚中的生物活性成分及其抗氧化活性,并围绕桑葚体外模拟胃肠道消化产物对抗丙烯酰胺诱导肝脏细胞损伤的保护效应及其相关机制进行了研究。主要结果如下:(1)体外模拟胃肠道对桑葚活性成分含量及抗氧化活性的影响100g桑葚鲜果经体外模拟胃肠道消化后,300mL体外消化产物(生物可利用部分)中酚类、黄酮、花色苷、原花青素的含量分别为463.88±5.81mg没食子酸当量、363.51±6.73mg芦丁当量、71.58±2.29mg矢车菊素-3-葡萄糖苷当量、217.43±7.0lmg儿茶素当量,具有较好的体外及细胞水平抗氧化能力。与桑葚胃消化产物(Mulberry gastric digest, MBG)相比,桑葚肠消化产物(Mulberry gastrointestinal digest, MBD)的酚类、花色苷、原花青素含量分别减少了3.24%、76.02%、61.85%,黄酮含量增加了53.91%,体外和细胞水平抗氧化能力均明显高于MBG;与桑葚醇提物(Mulberry ethanol extracts, MBE),即桑葚未消化组相比,MBD中的酚类、花色苷、原花青素含量显著低于MBE,但黄酮含量高于MBE 2.63%,体外抗氧化能力相当或低于MBE,但细胞水平抗氧化能力则明显高于MBE。(2)桑葚体外消化产物(MBD)对丙烯酰胺(Acrylamide, AA)诱导肝脏细胞(HepG2)损伤的保护作用采用MTT法测定细胞增殖活力,结果表明5mM丙烯酰胺(AA处理组)作用HepG2 24h后,细胞存活率仅为空白对照组的50.68%;与AA处理组相比,1mg/mL MBD、MBE处理组的细胞存活率分别提高了6.78%和21.88%(P<0.01):通过动态荧光可视技术、分子探针等现代分子细胞学技术检测细胞内活性氧自由基(Reactive oxygen species, ROS)含量、谷胱甘肽水平、线粒体膜脂质氧化、线粒体膜电位、细胞核损伤,研究发现1mg/mL MBE、MBD可有效清除AA诱导的ROS,恢复谷胱甘肽水平,缓解了由AA诱导的氧化应激损伤,减轻线粒体膜脂质氧化损伤,恢复线粒体膜电位,抑制细胞核损伤,从而维持细胞功能正常,起到保护作用。(3)桑葚体外消化产物和丙烯酰胺对HepG2细胞抗氧化酶活性及Nrf2-ARE通路相关基因表达的影响HepG2细胞经AA作用后,超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和过氧化氢酶(Catalase, CAT)的活性显著降低,分别为空白对照组的49.44%和72.57%。1mg/mL MBD可有效提高CAT酶活性约23.66%。运用Real-Time qPCR技术检测Nrf2-ARE通路上Nrf2、HO-1、γ-GCS、GSTP1基因在转录水平上的表达变化,结果表明丙烯酰胺可诱导Nrf2、HO-1、γ-GCS和GSTP1基因上调表达,分别为空白对照组的2.96倍、4.46倍、4.17倍和1.30倍,以提高细胞抗氧化能力,抵抗氧化损伤;1mg/mL MBD、MBE处理组可有效清除AA诱导产生的ROS,缓解细胞的氧化应激损伤,因此Nrf2及下游系列基因表达量较AA处理组有所降低。综上所述,桑葚经体外模拟胃肠道消化后,活性成分发生较大变化,仍具有良好的体外及细胞水平抗氧化能力,并可有效抑制AA诱导的肝脏细胞HepG2损伤,其作用机理可能与其抗氧化活性有关。本文的研究结果为科学评价果蔬的抗氧化活性及防护肝脏细胞损伤研究提供了新的思路和方法,也为开发天然、安全、有效的桑葚功能性产品提供一定的科学依据。