荞麦萌发期黄酮类生物活性物质的调控及其免疫功能研究

以我国特色资源荞麦为原料，在前期荞麦经萌发处理后黄酮类生物活性物质增加及其对免疫调节作用增强的研究基础上,运用代谢流调控理论和色/质谱等分析手段研究物理诱导（磁化处理、电场激活、超声雾化和光照）等萌发条件对荞麦黄酮类生物活性物质合成代谢的调控及组分变化规律。拟通过研究物理诱导萌发条件对苯丙氨酸解氨酶和查尔酮合成酶等关键酶活性的影响，寻找物理诱导条件与关键酶系代谢变化和黄酮类生物活性物质形成的关系，达到调控荞麦萌发产物中黄酮类生物活性物质组分和含量的目的。建立免疫细胞膜色谱实验模型，以免疫细胞膜色谱分析和动物免疫实验相结合，定向分析和验证荞麦萌发产物中与免疫细胞发生主要作用的黄酮类物质的生物活性，以探明荞麦萌发产物中黄酮类生物活性物质增强机体免疫的功能，为研制具有增强机体免疫功能的高附加值荞麦功能食品提供理论基础和技术指导。

荞麦所含的黄酮类物质属于一类可诱导的次级代谢产物，在前期荞麦经萌发后黄酮类物质增加的研究基础上，模拟荞麦在自然环境生长中所处的物理条件，运用代谢流调控理论和色/质谱等分析手段，揭示了超声、光照、电场、磁场等物理诱导技术对荞麦萌发期生物量及黄酮类物质含量变化的影响规律。通过主成份（PCA）分析法明晰了萌发期中对黄酮类物质积累具有显著相关性的三类主成份是光处理、电磁处理和超声处理，其累计方差达96.95%。以荞麦黄酮类含量为调控指标，科学确定出紫外光、电场和超声波多种物理诱导技术的最优组合（超声波20kHz，5min；电场12.0kv/m，15min；紫外光照射15min/d），获得了含黄酮类物质78.90mg/g的荞麦萌发物，是空白组的1.66倍，并发现有新的黄酮类物质生成，实现了对黄酮类物质的综合有效调控。探明了各种物理诱导调控技术对苯丙氨酸解氨酶(PAL)、查尔酮异构酶(CHI)和芦丁降解酶（RDEs）的活力变化和黄酮类含量之间的影响规律，揭示了物理诱导调控技术可诱导酶活力的变化，对萌发期黄酮类物质的合成与转化具有重要作用。如光对三种关键酶的激活作用最为显著，可以通过调整光的诱导时间，实现黄酮类物质芦丁和槲皮素之间的定向调控，进而提高荞麦萌发物的各种功效。通过添加新霉素，普鲁卡因，EGTA、AlCl3等钙离子通道抑制剂，均不同程度地抑制了黄酮类物质积累，新霉素、EGTA和 AlCl3对三种关键酶的比活力的抑制效果最强，揭示了紫外诱导黄酮类物质的合成是一个以磷酸肌醇信号途径为主的多种钙信号参与的调控过程。首次应用细胞膜色谱，优化了芦丁、槲皮素和荞麦萌发黄酮提取物免疫细胞膜色谱模型,探明了影响免疫活性的主要物质是荞麦萌发黄酮类成分。采用体内外免疫功能实验揭示了荞麦萌发物增强免疫的功能。如：通过Bcl-2，Bax和Caspase-8蛋白诱导MCF-7细胞的凋亡，起到对人乳腺癌细胞增殖极显著的抑制效果。从迟发型变态反应、血清溶血素、NK细胞活性表明，均显著提高小鼠的免疫能力，同时对组胺释放均有抑制作用。在国内外核心期刊发表研究论文13篇，授权和申请国家发明专利3项，受邀在国际荞麦会议上作大会报告。共培养硕士研究生6名（其中5名已毕业），联合培养博士生1名。 按期完成了项目任务书全部研究内容，实现了预期研究目标。