本课题利用酶法从玉米种子细胞壁中提取了蛋白质、多糖、酚酸复合物(YMF),前期研究工作表明YMF具有抗肿瘤活性和抑制Nav1.5 通道电流作用。在前期工作的基础上,利用柱层析等方法对YFM进行成分分离;利用GC,GC-MS, CD等方法测定多糖,蛋白质,酚酸化合物的组分及结构。采用MTT法,通过YMF中有效成分与肿瘤细胞的作用,对肿瘤细胞进行形态学的观察;利用流式细胞仪进行细胞凋亡周期的观察;利用凝胶电泳和共聚焦显微镜测定YMF中有效成分对DNA拓扑异构酶的抑制作用及引起P53基因表达的变化。探讨药物结构及活性作用机制之间的关系,以期获得抗肿瘤的新的生物药类。玉米种子细胞壁原料丰富,价格低廉,该产品的研发会带来巨大的经济效益和社会效益。
本项目在2011年1月-2013年12月执行期间,按申请书的计划进行,全部完成计划书规定内容。研究成果为进一步综合利用玉米深加工副产物生产抗肿瘤、抗氧化药物奠定基础,为实现药食同源、防病预病、改善人体亚健康提供功能原料。 玉米是常见的粮食作物;除其具有营养价值以外,还有医药价值,目前,国内外关于玉米种皮提取具有抗肿瘤药物的研究没有报道,对玉米种皮的利用还仅限于食品、饲料等方面。本项目的研究结果表明,玉米种皮经过科学的加工,使具有功能的成分有效增加并保留活性。利用酶法从玉米种子细胞壁中提取的酚酸复合物(YMF)具有抗肿瘤作用,其作用机制是通过促进抑癌基因P53的表达和抑制DNA拓扑异构酶的活性,其抗癌活性当药物浓度为100μg/mL时,抑制率达到86.55%,IC50值为26.15μg/mL;YMF能使P53基因表达量提高2.5倍;其提取方法优化过程中,获得了除YMF产品以外的其他产品,相关研究获授权专利,并进行转化。YMF有效成分的分离纯化及相关抗氧化活性的研究表明,YMF抗氧化有效成分(YMF1)浓度为2.0mg/mL时,其对羟自由基的清除率高达83.4%,接近同浓度的Vc溶液,具有非常高效的清除效果;在2mg/ml浓度下YMF1清除DPPH自由基抗氧化能力85.8%,并且在较低浓度下有很好的抗氧化能力;利用B16细胞进行了细胞内抗氧化活性研究,对利用过氧化氢损伤的B16细胞,具有修复功能,可以成为新型绿色抗氧化剂。课题组最近的研究发现,提取过程中应用不同酶,其YMF的成分有所改变,其组成中有碱溶酸沉的木质素存在,该物质的存在会增加YMF的抗癌活性,目前其不同活性成分正在进行动物实验。其创新点在于利用玉米种子细胞壁,获得有抗肿瘤活性及抗氧化的生物活性物质,添补了国内外在该领域研究的空白,确定了其抗癌药物作用靶点。下一步工作重点为YMF的有效成分对心脑血管疾病的功能及作用机制研究。目前存在的问题是对YMF复合物的结构确定。 发表相关论文在国际上被SCI收录4篇;在投文章3篇;授权专利2项;国际会议2篇、国内会议及核心刊物上2篇,培养研究生4名,本科生4名。