柑橘精油的代謝圖譜及其主要成分d--檸檬烯對(duì)糖脂代謝紊亂的防治作用研究.pdf

1、柑橘（CitrusL.）屬于蕓香科(Rutaceae)柑橘亞科(Aurantioideae)植物。中國(guó)是柑橘屬的重要起源中心之一，具有豐富的柑橘野生資源。自林奈1753年確立柑橘屬以來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從形態(tài)到分子對(duì)柑橘屬植物的分類和進(jìn)化問題開展了一系列研究。然而，柑橘屬植物的分類、進(jìn)化和重要栽培（雜）種的起源問題仍待解決。柑橘精油是廣泛分布于柑橘的果實(shí)、葉片及花中的一類具芳香氣味且常溫?fù)]發(fā)的油狀液體的總稱。柑橘精油的主要成分d-檸檬烯具有抗

2、氧化、抗炎、抗癌等多種生物活性。特別是最新研究發(fā)現(xiàn)，柑橘精油的主要成分d-檸檬烯具有緩解由高脂膳食及N硝基左旋精氨酸甲酯（Nw-nitro-L-argininemethylester, L-NAME）誘導(dǎo)的非酒精性脂肪肝大鼠胰島素抵抗的功效。然而，有關(guān)d-檸檬烯對(duì)由高脂膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠的脂代謝紊亂和高血糖方面的研究仍尚未見報(bào)道。
　　本論文采用氣相色譜與質(zhì)譜技術(shù)對(duì)來(lái)自20種不同柑橘資源的果皮精油的揮發(fā)性成分進(jìn)行了分析，其中10種

3、為中國(guó)特有野生柑橘類型。在柑橘精油代謝圖譜的基礎(chǔ)上，建立了以代謝組學(xué)為基礎(chǔ)的柑橘化學(xué)分類模型，并采用該分類模型對(duì)柑橘屬三個(gè)基本種以及六個(gè)重要栽培（雜）種的分類鑒定和起源問題進(jìn)行了分析。在此基礎(chǔ)上，結(jié)合體外細(xì)胞模型以及體內(nèi)小鼠模型，對(duì)柑橘精油的主要成分d-檸檬烯在由高脂膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠脂代謝紊亂及高血糖等代謝綜合征中的防治作用進(jìn)行了系統(tǒng)研究。最后，采用雙熒光素酶報(bào)告基因和實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)對(duì)d-檸檬烯在過氧化物酶增殖物激活受體(pe

4、roxisome proliferator-activated receptor，PPAR)以及肝X受體(liver X receptor，LXR)等核受體信號(hào)通路中的調(diào)節(jié)作用進(jìn)行了探討。
　　有關(guān)重要研究結(jié)果如下:
　　1.采用氣相色譜與質(zhì)譜技術(shù)對(duì)20份不同柑橘資源精油代謝圖譜進(jìn)行分析的結(jié)果表明:柑橘精油中的主要揮發(fā)性成分為單萜類物質(zhì)，其中d-檸檬烯(55.05-91.06％)、(S)-(-)-苧烯(0.04-28.04％

5、)、月桂烯(3.62-11.32％)、α-蒎烯(0.49-5.26％)以及香檜烯(0.07-7.54％)為柑橘精油的主要化學(xué)成分。對(duì)柑橘屬三個(gè)基本種果皮精油的代謝圖譜的分析結(jié)果表明:枸櫞（C.medicaL.）精油的代謝圖譜以含有相對(duì)較低濃度的d-檸檬烯(55.05％)和較高濃度的(S)-（-）-苧烯(19.18％)、月桂烯(7.82％)以及α-蒎烯(3.67％)為主要特征;柚類(C.grandisOsb.)精油的代謝圖譜特征則為d-檸

6、檬烯(85.67％)以及月桂烯(11.32％)的相對(duì)含量較高;寬皮柑橘（C.reticulata Blanco）的代謝圖譜特征為(S)-(-)-苧烯(11.39-21.83％)、α-芋烯崖柏烯(0.45-1.23％)以及α-蒎烯(2.04-4.07％)含量較高。
　　2.對(duì)柑橘精油代謝圖譜的聚類分析和偏最小二乘法辨別分析的結(jié)果顯示:枸櫞（C.medicaL.）、柚（C.grandis Osb.）以及寬皮柑橘（C.reticulat

7、a Blanco）等柑橘屬三個(gè)基本種精油的代謝圖譜首先各自聚在一起，然后與其他基本種的代謝圖譜清楚地分離開來(lái)。此外，甜橙（C.sinensis Osb.）、酸橙（C.aurantiumL）、檸檬（C.limon Burm.f.）、粗檸檬（C.jambhiri Lush.）、蘭卜萊檬（Climonia Osb）以及葡萄柚（C.paradisi Macf.）等重要栽培（雜）種的代謝圖譜首先各自聚在一起，然后分別與其親本或親本之一聚在一起，且

8、聚類結(jié)果與已有形態(tài)學(xué)、DNA分子標(biāo)記和已有化學(xué)分類結(jié)果一致。D-檸檬烯、α-蒎烯、香檜烯與α-萜品烯為柑橘精油代謝圖譜中的特征性成分，是本論文中基于代謝組學(xué)的柑橘化學(xué)分類模型的主要生物標(biāo)記性行物質(zhì)或特征性化合物。
　　3.利用3T3-L1前脂肪細(xì)胞模型，通過前脂肪細(xì)胞誘導(dǎo)分化和油紅染色，我們發(fā)現(xiàn)，柑橘精油的主要成分d-檸檬烯具有抑制前脂肪細(xì)胞分化的功效。采用C57BL/6小鼠進(jìn)行預(yù)防實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明，d-檸檬烯能夠明顯影響實(shí)驗(yàn)小鼠白

9、色脂肪組織和褐色脂肪組織中脂肪細(xì)胞的大小，并能夠有效預(yù)防由高脂膳食誘導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)小鼠血清脂質(zhì)中甘油三酯(p＜0.01)的上升以及空腹血糖水平(p＜0.01)的提高，d-檸檬烯還具有預(yù)防小鼠肝臟組織中脂肪積累的功效;治療實(shí)驗(yàn)中，通過建立高脂膳食誘導(dǎo)的肥胖小鼠模型，d-檸檬烯能夠顯著降低肥胖小鼠血清脂質(zhì)中甘油三酯(p＜0.01)、低密度脂蛋白膽固醇(p＜0.05)的含量以及空腹血糖水平(p＜0.05)，并能有效提高肥胖小鼠血清中高密度脂蛋白膽固

10、醇(p＜0.05)的含量以及小鼠對(duì)葡萄糖的利用率。
　　4.通過雙熒光素酶報(bào)告基因研究，我們發(fā)現(xiàn)，柑橘d-檸檬烯可以提高PPARα的轉(zhuǎn)錄活性，并能降低LXRβ的表達(dá)水平。實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)結(jié)果表明，d-檸檬烯能夠顯著提高解偶聯(lián)蛋白(uncoupling protein-2，UCP-2)、乙酰輔酶A羧化酶(acetyl-CoAcarboxylase，ACC)以及過氧化物酶體增殖物激活受體γ輔激活子1α(peroxisome pr

11、oliferator-activated receptorγcoactivator-lα, PGC-lα)等PPARα靶基因的表達(dá)水平。此外，d-檸檬烯還能夠抑制膽固醇調(diào)節(jié)元件結(jié)合蛋白(sterolregulatory element-binding protein-1，SREBP-1)，載脂蛋白E(apolipo-protein E，ApoE)，以及3-羥基-3-甲基戊二酰輔酶 A還原酶(3-hydroxy-3-methyl-glut