L-苹果酸增强线粒体抗氧化作用机制研究

目前人们消费趋势正转向具有合理营养及保健功能的食品。L－苹果酸是生物体糖代谢过程中产生的重要有机酸，可以促进细胞呼吸，强化机体能量代谢，作为功能因子可应用于抗氧化功能食品中。但是，对其抗氧化的作用机制需要进一步的研究。.本项目以苹果酸天冬氨酸转运蛋白及其调控基因的表达变化，苹果酸天冬氨酸穿梭能力以及线粒体膜电位变化为主要指标，观察苹果酸提高苹果酸天冬氨酸转运体系的作用靶点及分子调控机制；以抗氧化酶调控基因的表达、抗氧化酶的表达及活性的变化为主要指标，研究L－苹果酸作用线粒体抗氧化酶系及调控机制，论证本研究前期工作中提出的L-苹果酸可能通过调控位于线粒体内膜的苹果酸天冬氨酸转运蛋白，提高线粒体NADH转运效率，通过分子信号调控机制，提高线粒体抗氧化酶系中靶标酶的功能，起到抗氧化作用的假说，为L－苹果酸在抗氧化功能食品的应用提供理论依据。

L－苹果酸是生物体代谢过程中的重要中间产物，作为人体代谢过程产生的重要有机酸，是三羧酸循环的中间代谢产物，无论是在有氧和无氧条件下，在线粒体产生能量物质ATP的代谢过程中起到重要作用。作为功能因子可应用于抗氧化功能食品中。但是，对其抗氧化的作用机制需要进一步的研究。本项目研究发现苹果酸可以有效降低老年大鼠ROS含量，提高老年大鼠肝脏SOD、CuZnSOD、GPx等抗氧化酶的活性及非酶抗氧化物质GSH的水平，补充苹果酸可以抑制MDA的产生（抑制肝脏及心肌脂质过氧化水平增加），苹果酸的补充可以增强机体的抗氧化能力，减少脂质过氧化的发生，起到抗氧化应激作用。苹果酸显著提高老年大鼠肝脏线粒体NADH脱氢酶、NADH－细胞色素C氧化还原酶及细胞色素C氧化酶电子传递链复合物活性，恢复老年机体内线粒体的功能有显著作用，且苹果酸显著提高线粒体抗氧化能力，是苹果酸提高线粒体功能的重要原因。本项目对OMC、AGC两个苹果酸天冬氨酸穿梭蛋白及SOD、CAT、GSH-Px三种抗氧化酶的基因表达进行了检测，发现苹果酸组大鼠肝脏中穿梭蛋白OMC及抗氧化酶SOD、GSH-Px的mRNA表达均显著性上调，而CAT的mRNA表达与对照组并无太大变化。对SOD、CAT抗氧化酶的蛋白表达进行了检测，发现中、高剂量苹果酸组大鼠肝脏中抗氧化酶SOD的蛋白表达均显著性上调，而CAT的蛋白表达与对照组并无太大变化。由此说明L-苹果酸可能通过上调OMC、SOD、GSH-Px基因的表达，提高抗氧化酶SOD蛋白翻译合成，提高肝脏线粒体的抗氧化作用。