芦笋是当今世界上营养平衡最佳的蔬菜品种之一,具有抗氧化、降血脂和抗肿瘤功效。芦笋的食用部分为其嫩茎,占茎总长度的二分之一至三分之二,剩余的木质化部分——老茎则成为收割时的废弃物,尽管其中仍含有多种活性成分,但其功能价值和利用长期被忽略。为实现资源深度开发,本文对芦笋老茎的降血脂、降血糖和抗肿瘤活性进行了系统的评价。观察了老茎提取物对高脂血症小鼠和糖尿病大鼠血糖、血脂代谢的影响、对肿瘤细胞生长的影响,并从中分离获得抗肿瘤有效组分总皂苷,进一步研究了其对肿瘤细胞生长、迁移的影响及其作用机制。论文主要包括以下三个部分：一、芦笋老茎降血脂和降血糖作用研究研究首先对芦笋老茎醇提物(ethanol extracts of asparagus woody stem, EEA)和水提物(aqueous extracts of asparagus woody stem, AEA)进行了化学成分分析,结果显示：醇提物中含有7.94%皂苷、7.32%黄酮和22.29%多糖；水提物中含有2.50%皂苷、3.50%黄酮和36.45%多糖。采用高脂饮食诱导的高脂血症小鼠模型评价了EEA和AEA的降血脂活性。结果显示：连续8周给予200mg/kg EEA和AEA均能显著降低模型小鼠的血清总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平、降低血清谷丙转氨酶和谷草转氨酶活性、增加肝脏超氧化物歧化酶活性,降低肝脏MDA水平,增加总抗氧化能力；此外AEA可明显增加模型小鼠血清高密度脂蛋白胆固醇水平,上述结果表明EEA和AEA具有明显的降血脂功能,并提示两者对高脂诱发的肝损伤可能具有一定防治作用。研究进一步采用STZ诱导的类似1型糖尿病大鼠模型和高脂饲料联合STZ诱导的类似2型糖尿病大鼠模型评价了AEA的降血糖作用,并探讨了降糖的初步机理。结果表明：连续3周给予AEA可显著降低类似1型糖尿病大鼠的空腹血糖和甘油三酯水平；升高模型大鼠的体重和肝糖原含量：对血清胰岛素含量没有明显影响；能显著降低类似1型糖尿病大鼠在口服糖耐量实验中糖负荷30、60和120分钟时的血糖水平以及血糖曲线下面积。在类似2型糖尿病大鼠模型中,连续45天给予AEA可显著降低模型大鼠血糖和血清游离脂肪酸水平,提高血清高密度脂蛋白胆固醇水平,对血清胰岛素含量没有明显影响；能显著降低类似2型糖尿病大鼠在口服糖耐量实验中糖负荷60和120分钟时的血糖水平以及血糖曲线下面积。上述结果显示AEA具有明显的降血糖作用,并能改善糖尿病大鼠的脂代谢紊乱和糖耐量异常。二、芦笋老茎细胞毒活性评价及其活性组分皂苷的提取采用前列腺癌PC3细胞模型评价了EEA的抗肿瘤活性。结果显示：在体外抑瘤实验中,EEA对前列腺癌PC3细胞具有细胞毒作用,IC50为1.5mg/ml。为明确老茎中的抗肿瘤活性成份,进一步对EEA进行了分离纯化,EEA经水饱和正丁醇萃取、大孔树脂纯化后分离得到芦笋老茎总皂苷(saponins from woody stems of asparagus, SSA),确立了大孔树脂纯化SSA的工艺路线,并对SSA的抗肿瘤活性进行了评价。结果显示：SSA以剂量依赖的方式抑制乳腺癌、结肠癌、胰腺癌三种肿瘤细胞系共6株肿瘤细胞的生长,具有明显的细胞毒活性。三、芦笋老茎皂苷抗肿瘤活性研究在前期研究的基础上,进一步探讨SSA对乳腺癌细胞MDA-MB-231生长、迁移的影响及其作用机制。首先应用SRB的方法检测SSA对肿瘤细胞的抑制作用,继而通过Annexin V/PI染色实验来进一步证实SSA对人乳腺癌MDA-MB-231细胞凋亡的诱导作用；为了研究SSA对肿瘤细胞运动能力的抑制作用,我们选用具高迁能力的人乳腺癌细胞MDA-MB-231作为代表,通过细胞划痕迁移实验、小室迁移实验和小室侵袭实验来进行研究；并采用glutathione S-transferase (GST)融合蛋白pull-down实验分别纯化得到三种活化形式的Rho GTPase(GTP-结合形式)来研究SSA对于肿瘤细胞运动的抑制作用是否是通过调节Rho GTPase的活性来实现的。结果显示：SSA以剂量依赖的方式抑制肿瘤细胞系的生长且显著地抑制乳腺癌细胞MDA-MB-231的迁移及侵袭能力,其有效抑制浓度为400μg/ml。在其作用机制的初步研究中发现SSA能通过调节小G蛋白的活性从而抑制肿瘤细胞的运动性,即通过调节Rho GTPases信号通路来降低肿瘤细胞的运动能力。