羊棲菜植物甾醇降血脂功能性成分及其作用機制研究

《羊棲菜植物甾醇降血脂功能性成分及其作用機制研究》是依託中國海洋大學，由劉紅兵擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：羊棲菜植物甾醇降血脂功能性成分及其作用機制研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉紅兵
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

心血管病已成為我國重要公共衛生問題，高膽固醇血症是其主要危險因素。植物甾醇是安全有效的降血脂植物化學物，以β-谷甾醇為代表的陸地植物甾醇作為食品添加劑已廣泛用於功能食品，市場價值很高。海藻中的植物甾醇含量豐富，但相關研究尚無報導。肝X受體 (LXR)是機體膽固醇代謝的關鍵感受器，是降血脂研究的重要靶點。課題組採用雙螢光素酶報告基因分析技術，篩選發現羊棲菜植物甾醇可激活LXR，動物實驗顯示其具有良好的降血脂活性。本課題旨在前期首次發現24(S)-馬尾藻甾醇有強選擇性激活LXRβ作用的基礎上，運用色譜和波譜技術研究羊棲菜植物甾醇功能性成分的組成與結構，採用細胞分子生物學手段和動物實驗研究對LXR的激活作用及對關鍵靶基因的調控，結合胃腸代謝轉化研究，闡明羊棲菜植物甾醇的降血脂作用機制。通過本課題的實施，為利用日常膳食干預血脂水平提供科學指導，為海洋植物甾醇功能食品的研發提供科學依據。

結題摘要

心血管病已成為我國重要公共衛生問題，高膽固醇血症是其主要危險因素。以β-谷甾醇為代表的陸地植物甾醇已廣泛用於功能食品，市場價值很高。海藻中的植物甾醇含量豐富，但尚無相關研究。本課題以機體膽固醇代謝的關鍵感受器肝X受體為靶點，系統研究藥食兼用海藻羊棲菜中的植物甾醇功能成分及其作用機制。 採用GC-MS法繪製羊棲菜植物甾醇輪廓譜，發現有17個甾醇類化合物；運用色譜和波譜技術，分到並鑑定了10個甾醇單體，占總甾醇含量的98%。首次發現4個甾醇能顯著激活LXR，其中24(S)-馬尾藻甾醇是罕見的天然強LXRβ選擇性激動劑；利用分子模擬對接實驗，揭示了該化合物與LXRβ受體結合的胺基酸位點。首次比較並揭示了海洋、陸地來源植物甾醇的化學與降血脂作用特點。首次建立了可用於定性定量分析羊棲菜甾醇的1H-NMR法、GC-MS法和分光光度法，對我國沿海數種藥食兼用馬尾藻的功能性甾醇含量、組成成分進行了分析，獲得了海藻功能甾醇資源物種基礎數據；最佳化獲得總甾醇製備方法，得到純度近70%的羊棲菜總甾醇。同時，採用半合成法製備了克級的馬尾藻甾醇化合物，為降膽固醇活性研究提供了足量供試品。 羊棲菜植物甾醇能夠顯著降低高膽固醇血症大鼠的TC、LDL-C水平，顯著升高HDL-C水平，具有明顯的降血脂作用；羊棲菜植物甾醇不會引起脂肪肝和高甘油三酯症等LXR激動劑常見副作用，安全有效。主要機制一、顯著上調多種細胞中LXR下游靶基因ABCA1、ABCG1的表達，通過促進膽固醇逆轉運而發揮降膽固醇作用。主要機制二、與膽固醇競爭結合膽鹽，從而降低腸道內膽固醇微膠束化程度，進而抑制膽固醇吸收而發揮降膽固醇作用。胃腸代謝研究表明，羊棲菜植物甾醇在體外模擬消化道環境中含量穩定，不發生代謝；兩者在大鼠腸道各段內容物的分布符合一般生理清除曲線。在研究羊棲菜脂類成分相互作用過程中，發現了新的甘油糖酯類PPARα/γ雙激動劑，可用於防治代謝綜合徵相關疾病。 以上成果為利用日常膳食干預血脂水平提供科學指導，為研發海洋植物甾醇功能食品奠定紮實的基礎。