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虾青素(Astaxanthin)是一种抗氧化活性极强的类胡萝卜素,具有多种生物学功能。由于虾青素独特的分子结构,存在很多同分异构体。其中不同酯化程度和不同几何构型虾青素的抗氧化活性差异已有大量研究,不同立体构型虾青素的抗氧化活性研究尚未深入。前期的体外化学模型和体内秀丽线虫模型研究,表明不同立体构型虾青素抗氧化活性存在差异,但还需要更多的模型进行验证和更深入的研究。本研究利用亚油酸模型、大鼠肝线粒体和红细胞模型进行多方面深入探讨左旋、右旋和和混合型虾青素的抗脂质过氧化活性。主要研究内容及结果如下:(1)不同立体构型虾青素的制备、纯度检测以及立体构型的鉴定。分别采用匀浆研磨技术和超声波萃取技术从雨生红球藻和红法夫酵母中提取虾青素,利用皂化、柱层析、薄层层析、重结晶、真空浓缩、冷冻干燥等方法,制备出纯度为95%左右的左旋和右旋虾青素单体。通过CHIRALPAK?IC手性固定化纤维柱的高效液相色谱(HPLC)分析,雨生红球藻、红法夫酵母提取的虾青素以及人工合成虾青素分别以左旋(3S,3′S)、右旋(3R,3′R)和混合型(3S,3′S:3S,3′R:3R,3′R≈1:2:1)形式存在。(2)利用亚油酸模型研究了三种立体构型虾青素抗脂质过氧化活性差异。采用硫氰酸铁法和硫代巴比妥酸法研究亚油酸体系脂质过氧化程度,结果表明三种立体构型虾青素均能明显延缓亚油酸的自动氧化,且能显著降低Fe2+作用下亚油酸氧化产物丙二醛(MDA)的含量。左旋、右旋和混合型虾青素对亚油酸自动氧化的IC50值分为142.02μM、138.51μM和208.17μM,对Fe2+作用下亚油酸氧化产物MDA的IC50分别为33.22μM、34.96μM、39.76μM。左旋和右旋虾青素在这两方面的抑制作用无显著性差异(p>0.05),但均显著强于混合型虾青素(p<0.05)。(3)三种立体构型虾青素对AAPH作用下大鼠肝线粒体脂质过氧化的影响。在AAPH氧化应激条件下,大鼠肝线粒体的肿胀程度随时间增加而增加,氧化产物MDA、蛋白质羰基含量显著升高,同时超氧化物歧化酶(SOD)、Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase、谷胱甘肽过氧物酶(GSH-Px)活力显著下降,说明线粒体损伤模型构建成功。40μM左旋、右旋和混合型虾青素预处理后,对线粒体肿胀的抑制率分别为74.55%、62.93%、58.08%,因此其抑制能力顺序为左旋>右旋>混合型;左旋、右旋和混合型虾青素预处理后,对MDA的IC50值分别为30.16μM、34.43μM、36.75μM,其中左旋虾青素的抑制作用显著强于混合型(p<0.05),右旋与左旋和混合型均无显著差异(p>0.05);左旋、右旋和混合型虾青素预处理后,对蛋白质羰基的IC50值分别为27.29μM、26.36μM、34.69μM,左旋和右旋的抑制作用无显著性差异(P>0.05),但均显著强于混合型虾青素(p<0.05),;三种立体构型虾青素预处理后均能明显提高AAPH作用下肝线粒体的各种酶活力(SOD、Na+K+-ATPase、Ca2+Mg2+-ATPase和GSH-Px),不同立体构型之间均无显著性差异(p>0.05)。(4)三种立体构型虾青素预处理对H2O2作用下红细胞脂质过氧化的影响。在H2O2氧化应激条件下,红细胞溶血率显著增加,红细胞膜上氧化产物MDA、NO生成量也明显增多,谷胱甘肽(GSH)含量和SOD酶活力显著下降。不同立体构型虾青素预处理后,均能显著抑制红细胞溶血,其中左旋和右旋虾青素的抑制能力无显著性差异(p>0.05),但均显著高于混合型(p<0.05);三种立体构型虾青素均能显著提高红细胞膜的GSH含量,保护能力顺序为:左旋>右旋>混合型,且三者间均有显著性差异(p<0.05);三种立体构型虾青素预处理后,均能显著降低H2O2作用下红细胞膜MDA和NO的含量,提高SOD酶活力,但三者之间均无显著性差异(p>0.05)。