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类胡萝卜素因其广泛的生理功能和难以替代的食用、药用价值,被认为是最具发展潜力的天然色素类食品添加剂之一。本实验室前期研究发现锁掷酵母(Sporidiobolus pararoseus)菌株的发酵产物可能含有β-胡萝卜素、γ-胡萝卜素、圆酵母素(torulene)、红酵母红素(torularhodin)等多种类胡萝卜素。其中圆酵母素和红酵母红素与番茄红素化学结构相似,可能具有抗氧化、抗癌等多种生物活性,但目前尚未见到国内外相关报道。因此,本研究首先采用有机溶剂提取得到色素混合溶液,后利用硅胶柱分离纯化。纯化的色素通过薄层层析、高效液相色谱及质谱分析(LC-ESI-MS)对其种类进行鉴定。而后,采用DDPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基清除体系、亚油酸抗氧化体系及过氧化氢诱导离体人肝癌细胞SK-HEP-1氧化损伤体系进行纯化色素抗氧化性的评价;并通过体外培养细胞(人肝癌细胞SK-HEP-1)形态学观察、细胞存活力实验分析纯化色素对体外培养细胞的作用,乳酸脱氢酶(LDH)检测、细胞周期分析其作用机理。通过以上研究得到以下结果:(1)锁掷酵母发酵产物中的色素通过硅胶柱层析可以得到有效分离,根据其色谱结果判定所得色素的性质符合类胡萝卜素的特性,圆酵母素和红酵母红素是锁掷酵母发酵产物。(2) DDPH自由基清除体系和亚油酸抗氧化体系结果表明,圆酵母素和红酵母红素均具有较强的体外抗氧化活性,且圆酵母素的抗氧化活性尤为显著。过氧化氢诱导离体人肝癌细胞SK-HEP-1氧化损伤体系的结果表明实验浓度范围内,圆酵母素和红酵母红素并不单一表现出抗氧化修复的作用,高浓度条件下可能会出现协同损伤的现象。(3)经圆酵母素和红酵母红素处理的细胞可导致SK-HEP-1细胞发生皱缩、细胞颗粒增多等形态学改变。细胞存活力实验显示圆酵母素和红酵母红素可以显著抑制SK-HEP-1细胞存活力,作用强度呈时间-剂量效应,并且红酵母红素的48 h的半抑制浓度为2.4μmol/L,显著强于番茄红素。(4)圆酵母素和红酵母红素处理SK-HEP-1细胞后,均未观测到LDH释放增加的现象,说明该两种类胡萝卜素对细胞存活力的抑制和细胞毒性无关。流式分析结果显示圆酵母素和红酵母红素都是通过抑制细胞周期,使SK-HEP-1细胞阻滞在G0/G1期达到抑制增殖的结果,细胞增殖指数明显降低。综上所述,圆酵母素和红酵母红素是锁掷酵母的发酵产物,具有较强的体外抗氧化活性,可通过阻滞细胞周期来抑制体外培养人肝癌细胞SK-HEP-1的增殖,且红酵母红素的抑制作用显著强于番茄红素。