关键词:
连钱草
挥发油
成分分析
血管内皮细胞
动脉粥样硬化
摘要:
为探究Na2SO4胁迫对唇形科植物连钱草[Glechoma longituba(Nakai)Kupr.]挥发油(GLVO)成分和活性的影响,本研究采用不同浓度的Na2SO4对连钱草进行不同时长的胁迫处理。研究了不同胁迫条件下连钱草植株体内生理活性物质的动态变化;提取不同胁迫条件下的GLVO,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术(HS-SPME-GC-MS)鉴定GLVO的成分,通过多元统计学分析方法探究Na2SO4胁迫对GLVO成分的影响;通过体外抗氧化试验以及建立内皮细胞损伤模型和C57BL/6小鼠高脂血症模型,探究Na2SO4胁迫对GLVO生物活性的影响。主要研究结果如下:
1.分别采用质量分数为0.4%、0.8%、1.2%、1.6%的Na2SO4对连钱草进行胁迫处理,检测胁迫0、4、8、12、24、48、72、96 h时植株体内抗氧化酶活性、渗透物质、可溶性多糖和黄酮含量的动态变化。结果表明胁迫后植株体内的过氧化氢酶(Catalase,CAT)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(Peroxidase,POD)、抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)、脯氨酸(Proline,Pro)和丙二醛(Malondialdehyde,MDA)的含量增加,连钱草分别在1.2%Na2SO4胁迫72 h,0.8%Na2SO4胁迫48 h的条件下可溶性糖和黄酮类含量最高,为(28.01±0.73)mg/g DW和(15.99±0.56)mg/g DW。
2.采用水蒸气蒸馏法提取不同胁迫条件下的GLVO,运用HS-SPME-GC-MS技术鉴定GLVO的成分,通过多元统计学分析方法筛选挥发油中的差异代谢物,揭示连钱草响应Na2SO4胁迫过程中主要代谢途径,并运用主成分因子分析法对各胁迫条件下所得挥发油的综合药用价值进行科学评估。结果表明连钱草挥发油中共分析得到36种差异代谢物,其中D-Limonene、(Z)-β-Ocimene、β-Myrcene、Linalool、Piperitenone、Caryophyllene、Pulegone、(E)-β-Famesene、(-)-β-Sesquiphellandrene和β-Bisabolene是决定挥发油综合药用潜力的主要物质。综合得分排名前5的依次是1.6%Na2SO4胁迫4 h、0.4%Na2SO4胁迫72 h、1.6%Na2SO4胁迫96 h、1.6%Na2SO4胁迫8 h、1.6%Na2SO4胁迫48 h的挥发油。总之,1.6%浓度Na2SO4胁迫组中综合得分高于对照组的最多,是提高连钱草挥发油药用价值的有利胁迫方式。Na2SO4胁迫导致GLVO成分变化主要涉及的代谢通路有倍半萜和三萜生物合成途径,以及单萜生物合成途径。
3.以没食子酸(Gallic acid,GA)或EDTA-2Na作为阳性对照,分别检测空白组和综合药用价值前2的GLVO的自由基清除能力、铁离子还原抗氧化能力(Ferric ion reducing antioxidant power,FRAP)、Fe2+螯合力和总还原力,综合评价Na2SO4胁迫对其体外抗氧化活性的影响。结果表明Na2SO4胁迫能影响GLVO的体外抗氧化活性,其中,1.6%Na2SO4胁迫4 h和0.4%Na2SO4胁迫72h的挥发油DPPH、ABTS自由基清除率,铁离子还原力和总还原力均高于未经胁迫的挥发油。
4.采用LPS诱导SVEC4-10建立血管内皮细胞损伤模型,给予不同条件胁迫下的GLVO干预,CCK-8法测定细胞活力,检测SOD、CAT、MDA、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-PX)和乳酸脱氢酶(Lactate dehydrogenase,LDH)含量,以探究Na2SO4胁迫对GLVO保护血管内皮细胞作用的影响。结果表明,GLVO能显著提高LPS诱导的SVEC4-10细胞活力,其中,1.6%Na2SO4胁迫4 h的挥发油高剂量组活力最高,为(167.56±5.64)%;经GLVO干预后,血管内皮细胞内抗氧化酶活性提高,MDA和LDH水平下降,作用强弱与胁迫浓度和时间有关。
5.高脂饲料喂养建立C57BL/6小鼠高脂血症模型,同时给予空白组和综合药用价值前2的GLVO干预,12周后测定小鼠血脂水平以及血清和肝脏匀浆中的氧化应激水平。结果表明,不同胁迫条件下的GLVO均能降低小鼠的TC、TG、LDL-C和FFA含量,提高HDL-C水平,但效果有所不同,最强疗效能使小鼠TC、TG、LDL-C和FFA含量分别降低至模型组的54.75%、48.82%、68.46%和56.96%,同时使HDL-C水平比模型组的提高了80.