桉叶多酚PGG与OEB抗氧化、延缓衰老的活性差异及分子机制

Eucalyptus is being established largely in plantations in China, but a great deal of Eucalyptus leaves are waste every year because of the limit exploitation and processing. So it is vital for the economic to improve the Utilization of Eucalyptus leaves. The important composition of Eucalyptus leaves PGG and OEB showed strong antioxidant activity in vitro and improved the median lifespan of Caenorhabditis elegans. Surprisingly, only OEB could lower significantly the accumulation of reactive oxygen species. So far, the molecular mechanism and the difference of antioxidant activity and antiaging effect between PGG and OEB is still not clear. Therefore, in this project the model of C. elegans, a widely used model, will be used to reveal the molecular mechanism and the difference of antioxidant activity and antiaging effect between PGG and OEB. The project will focus on the antioxidant activity and antiaging effect between PGG and OEB, determination the expression levels of related genes and proteins in the important signal pathways of regulating lifespan (Insulin/IGF-1), and elucidation of the molecular mechanism of antioxidant activity and antiaging effect between PGG and OEB. The proposed studies will supply the important information on the relationship of structure and function between PGG and OEB, have a great reference meaning for the related molecular mechanism in mammal, and supply theoretical basis for the development of Eucalyptus polyphenols.

桉树种植面积广阔，每年产生大量的桉叶废弃物，提高桉叶资源利用率对促进社会经济有重要意义。本项目组发现桉叶重要抗氧化成分PGG(五没食子酰葡萄糖)和OEB(月见草素B)均具有较强的体外抗氧化能力，并能提高秀丽线虫平均寿命。然而，只有OEB显著降低线虫体内活性氧积累量。迄今为止，PGG与OEB对线虫抗氧化及延缓衰老的活性差异及分子机制尚不清楚。因此，本项目采用秀丽线虫模型来研究PGG与OEB抗氧化及延缓衰老的活性差异及分子机制，重点研究在Insulin/IGF-1信号通路中两者对抗氧化基因，以及调控寿命关键基因和蛋白表达水平的变化，最后从分子生物学角度深入探讨PGG与OEB的抗氧化及延缓衰老的分子机制。研究结果对于揭示两者的物质结构和功能关系具有重要意义，为探索其在哺乳动物中的抗氧化及延缓衰老分子机制提供作用靶点信息，并为桉叶多酚精深加工提供理论依据。

桉树种植面积广阔，每年产生大量的桉叶废弃物。但桉叶中存在大量的活性成分，本项目组发现桉叶重要抗氧化成分PGG（五没食子酰葡萄糖）和OEB（月见草素B）均具有较强的体外抗氧化能力，并能提高秀丽线虫平均寿命。但PGG与OEB对线虫抗氧化及延缓健康寿命的活性差异及分子机制尚不清楚。因此，本项目采用秀丽线虫模型来研究PGG与OEB抗氧化及延缓健康寿命的活性差异及分子机制，这对提高桉叶资源利用率有重要意义。研究结果表明，桉叶多酚PGG和OEB均能显著地降低线虫ROS和脂质过氧化物MDA的积累，同时显著地提高抗氧化酶SOD和GSH-Px活力。总体上，OEB在线虫体内抗氧化性比PGG抗氧化效果更佳。PGG在线虫体内含量为0.66 nmol/g prot，但在线虫体内检测不到OEB。桉叶多酚PGG与OEB可有效提高线虫运动能力、延缓线虫神经退行性疾病的发生、提高线虫氧化和热应激能力、降低脂肪积累和体内脂肪滴的颗粒数、提升免疫调节能力及肠道屏障功能性，因此，桉叶多酚PGG与OEB可有效提高健康寿命。此外，桉叶多酚显著提高细胞抗氧化防御系统，减轻细胞的氧化损伤程度，可有效抑制巨噬细胞促炎因子水平的升高。. 结合氧化应激和脂肪代谢两方面来综合讨论桉叶多酚PGG与OEB延缓健康寿命的作用机制。桉叶多酚PGG与OEB延缓健康寿命的作用机制不完全相同。PGG和OEB的氧化应激保护都依赖于SKN-1/Nrf2通路和上调sod-3, ctl-1, gst-4, skn-1等抗氧化基因的表达。但是，PGG发挥氧化应激保护作用可能还依赖于DAF-16/FOXO 通路，而OEB则可能依赖MAPK通路。PGG与OEB均通过影响脂肪合成，消耗，积累通路降低线虫体内的脂肪积累量。而OEB还通过干预热量限制通路中eat-2基因调控脂肪积累。研究结果对揭示桉叶多酚PGG和OEB的功能作用有重要作用，为研究桉叶多酚PGG和OEB抗氧化、延缓健康寿命作用靶点提供理论依据。