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为了推动农产品初加工及开发产品精深加工,农业部先后提出农产品加工行动计划。小麦年产量高,但仍存在产品结构单一、小麦产品加工链短、增值少、产品附加值不高等问题,在相当大的程度上制约着农业对农民收入的贡献能力。小麦深加工是我国解决农民、农村、农业问题的一个亮点。本试验以小麦低聚肽为研究对象,研究其对体外氧化应激损伤体外肠上皮细胞修复作用并对其修复机制进行探讨深入挖掘小麦低聚肽的更多功能,为小麦低聚肽的高效开发利用提供有利的基础支撑,并且为小麦低聚肽高附加值产品的开发研究提供新的思路和途径。本试验的试验内容及结果如下:1.小麦低聚肽基本成分分析。试验结果显示本试验所用小麦低聚肽水分含量为4.35%,蛋白(湿基)含量为89.64%,脂肪含量为2.18%,灰分为4.90%,谷氨酰胺含量为24.99%。水解氨基酸组成均衡,必需氨基酸含量丰富,含量高达18.87 g/100 g,是优质的氨基酸来源。小麦低聚肽平均分子量为433.6 Da,分子量小于1000 Da的组分占93.45%,分子量在140-500 Da的占57.94%,占据了1000 Da以下的大部分,这部分主要是二、三肽,说明小麦低聚肽的主体成分为二、三肽。由此可见本试验所用小麦低聚肽的主要成分为蛋白质,质量优异。2.体外肠上皮细胞模型的构造。本试验用Caco-2细胞模拟体外肠上皮细胞,通过测定细胞生长曲线、细胞紧密连接以及细胞极性验证本试验所用Caco-2细胞是否符合体外肠上皮细胞指标。试验结果表明,在Caco-2细胞培养21天过程中细胞生长状态良好,Caco-2细胞在培养至第21天时跨膜电阻值高达(522±31)?.cm2,两侧碱性磷酸酶活性比值为3.76:1,验证苯酚红表观渗透系数发现在孵育1,3,5 h时均小于1×10-6 cm.s-1,说明Caco-2细胞在培养至第21天时细胞之间形成紧密连接,生长分化良好,并形成一定的极性,因此本试验培养的Caco-2细胞可以用于体外肠上皮细胞模型的研究。3.小麦低聚肽对氧化应激损伤Caco-2细胞的保护作用。1,5,10 mg/m L的小麦低聚肽对于提高细胞存活率作用最显著;100μmol/L的H2O2即对Caco-2细胞造成最适的氧化应激损伤。小麦低聚肽对H2O2介导损伤的Caco-2细胞有显著的保护作用,能够显著降低细胞死亡率,提高细胞存活率;显著降低氧化应激损伤细胞内氧化应激产物MDA、ROS含量并提高细胞内抗氧化酶SOD含量;显著提高氧化应激损伤细胞紧密连接,跨膜电阻值显著升高,苯酚红透过率显著降低。试验结果证明小麦低聚肽可以改善H2O2介导的Caco-2细胞屏障功能损伤。4.小麦低聚肽与谷氨酰胺对体外氧化应激损伤肠上皮细胞保护作用的比较。分析小麦低聚肽与谷氨酰胺对氧化应激损伤Caco-2细胞保护作用的比较,由试验结果可知5 mg/m L小麦低聚肽组在提高氧化应激损伤Caco-2细胞活性和抗氧化活性能力方面显著高于1.25 mg/m L谷氨酰胺组以及5 mg/m L谷氨酰胺组;5 mg/m L小麦低聚肽组提高氧化应激损伤Caco-2细胞屏障损伤的能力高于1.25 mg/m L谷氨酰胺组但无显著性差异,显著低于5 mg/m L谷氨酰胺组。5.小麦低聚肽对氧化应激损伤Caco-2细胞的保护作用机制探讨。细胞紧密连接由多种相关的紧密连接蛋白组成,ZO-1、ZO-2可形成稳定的复合体,它们可以与Occludin蛋白结合,形成一个稳定网络支架,在信号传递过程中弃转化作用,控制细胞紧密连接性,从而影响细胞周围屏障;HO-1遍及各种组织细胞微粒体中,是血红素分解代谢的限速酶,可以降解血红素产生等量的一氧化碳、游离铁和胆绿素,其中胆绿素可以迅速被胆绿素还原酶还原,生成胆红素。HO-1在很多疾病发生发展过程中都能大量表达,对机体产生保护作用,有利于降低脂质、蛋白质氧化、细胞死亡等,HO-1是生物体内一种非常重要的应激蛋白,HO-1的诱导表达是体内的氧化应激条件下一种重要的保护机制。由试验结果可知小麦低聚肽可以促进ZO-1、ZO-2、HO-1m RNA的表达,尤以5 mg/m L最为明显,并在一定范围内呈现时间浓度正相关;小麦低聚肽可能是通过调控ZO-1、ZO-2、HO-1的表达达到修复氧化应激损伤Caco-2细胞的目的。