大蒜素阻断丙烯酰胺环氧化及对其引起的DNA损伤的保护机制研究

丙烯酰胺是食品中存在的重要的内源性污染物，对人体具有神经毒性，对实验动物具有生殖毒性、基因毒性及致癌性，且其体内代谢产物环氧丙酰胺，可能整合到胎儿的DNA中，严重威胁人类健康，因此，抑制丙烯酰胺的环氧化及减少丙烯酰胺对DNA的毒性损伤对于控制丙烯酰胺对人体的危害具有至关重要的意义。本课题组前期研究发现，大蒜素对丙烯酰胺的形成具有明显的抑制作用，因此，本项目旨在以大蒜素为研究对象，以HPLC-MS/MS为主要手段，研究大蒜素在细胞、组织、动物等不同体系内丙烯酰胺、环氧丙酰胺及其血红蛋白和DNA加合物（AA-Hb、GA-Hb和GA-DNA）含量变化，明确大蒜素在丙烯酰胺环氧化过程中的阻断机制，并揭示大蒜素对丙烯酰胺所引起的DNA损伤的保护机制，以期为大蒜素在人类丙烯酰胺危害防护领域发挥的作用提供理论依据和应用基础。

本项目按照研究计划进行，圆满完成了项目计划，取得了多项成果。共发表论文10篇，其中SCI论文7篇，中文国内核心论文2篇，EI收录1篇；获学术奖励2项；大会分论坛特邀报告1项。主要研究结论如下：.（1）筛选确定了大蒜素对食品中致癌物丙烯酰胺（AA）的良好抑制作用；通过响应面实验设计，筛选得到大蒜素在美拉德模拟体系中的最佳抑制条件，并在实际食品体系中得到验证。.（2）分别在体外细胞实验和实验动物基础上，系统评价了大蒜素对AA和环氧丙酰胺（GA）所致损伤的保护机制，为大蒜素的进一步开发奠定了基础。.细胞毒性MTT实验证明了大蒜素能降低AA引起的细胞毒性。通过对小鼠体外肝细胞超氧化物歧化酶（SOD）、丙二醛（MDA）、还原性谷胱甘肽（GSH）、8-羟基鸟苷（8-OHdG）的含量变化发现大蒜素能提高小鼠肝细胞内SOD、GSH活性，降低MDA、8-OHdG含量，说明大蒜素对AA引起的小鼠肝细胞损伤具有保护作用。.AA和GA可以增加细胞活性氧含量，降低机体抗氧化系统的防御功能，引起小鼠肝、肾、脑组织氧化损伤。通过对小鼠血清中和组织液中各指标的检测发现大蒜素能降低小鼠血清中谷草转氨酶（AST）、谷丙转氨酶（ALT）、乳酸脱氢酶（LDH）、尿素氮（BUN）、髓过氧化物酶（MPO）、MDA和8-OHdG的含量，降低细胞活性氧（ROS）、免疫指标白介素6（IL-6）、白介素1β（IL-1β）、肿瘤坏死因子（TNF-α）的含量，增加白介素10（IL-10）含量和小鼠组织中SOD、GSH、GST活性，说明了大蒜素对AA和GA引起的小鼠DNA损伤具有保护作用。.（3）采用LC-MS/MS技术，分别对经大蒜素处理的小鼠血液中的血红蛋白加合物和小鼠肝、肾、肺中的DNA加合物进行了测定，从机理角度初步揭示了大蒜素的保护作用机制。.（4）扩展研究了其他多种天然植物源成分对美拉德模拟体系中AA的抑制规律，可以为进一步开发天然植物源成分作为AA抑制剂提供一定的基础。.（5）扩展研究了食品加工体系中AA形成规律及抑制技术，为食品加工过程中有效减少加工危害物提供了一定理论基础。.总之，通过本研究，为减缓AA摄入造成的健康风险、控制AA内毒性开辟了新思路，揭示了大蒜素作为一种可食用的天然资源，对预防AA毒性，减缓AA引起的DNA损伤的明显作用，并为大蒜素产品的进一步开发提供了理论依据。