1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
本课题意义:
茶多酚(teapolyphenols,tp)[1]类物质是从茶叶中提取的多羟基酚类化合物的总称,是决定茶风味和品质的主要物质,按照国家标准[2]茶多酚是指茶叶水浸物中能与fe2 发生络合反应的酚类物质,易溶于水、可溶于甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙醋等溶剂,不溶于氯仿,纯度较高时,呈白色或黄色无定形粉末。茶多酚由大约30多种含酚基的物质组成,其中主要包含黄烷醇类(即儿茶素类)、黄烷酮类、花色苷类和酚酸类四类物质,其中以儿茶素类最为重要,约占茶多酚总量的60-80%。其次是黄烷酮类,其他酚类物质相对较少[3]。egcg是儿茶素中的一种主要酯型儿茶素,它具有显著的抗突变、抗氧化作用,能够增强免疫系统功能,抑制肝脂和胆固醇的增长,抑制肿瘤的生长,对痢疾、伤寒、金黄色葡萄球菌等细菌也有极强的抑制作用。现已被列为潜在的抗癌药物在中美等国被研究[4]。egcg3"me是egcg的甲基化衍生物,具有与egcg相似的生理功能,但是egcg3"me在抗过敏方面的作用更加地明显,因其在体内的稳定性高于egcg[5]。egcg与egcg3"me的生理活性使得它们存在极大的研究价值。
国内外研究概况:
egcg和egcg3"me的各种生理活性的产生主要是通过与相关的蛋白质等物质的相互作用得以实现的[6],因此它们与蛋白质结合相关机制的研究显得极为的重要。目前主要的研究方法有紫外吸收光谱法,荧光光谱法和同步荧光光谱法。c.d.kanakis等[7]人运用荧光光谱法分析egcg、ec多酚类物质与β-乳球蛋白的相互作用,研究结果表明较大多酚-蛋白复合物的结合常数比较小多酚-蛋白复合物的结合常数小,可能是因为较大的多酚-蛋白复合物的多酚物质上有更多的羟基结构。mihaelaskrt等[8]人运用荧光光谱法和分子对接法分析比较了不同多酚与牛血清白蛋白(bsa)相互作用机制的差异。盛良全等人运用荧光光谱法研究烟碱与bsa的相互作用发现烟碱会使得bsa的内源性荧光猝灭,烟碱和bsa形成1:1稳定复合物。不同温度和酸度下的猝灭作用证实其静态猝灭行为和疏水作用机制。张曦等[9]运用同步荧光光谱法研究了丹参素与牛血清白蛋白的结合特性。同步荧光光谱则表明,丹参素对bsa存在荧光增强效应,随着丹参素浓度的增加,Δλ=15nm时体系荧光强度明显增强,最大发射波长为285nm,且不随浓度增加而发生变化;Δλ=60nm时发射光谱出现蓝移,体系荧光强度无明显增强,说明丹参素的加入改变了bsa酪氨酸残基附近的微环境,bsa腔内疏水环境的极性增大,肽链的伸展程度可能有所增加。汪双双等[10]利用同步荧光光谱法考察了10-hcpt对bsa构象的影响,10-hcpt的加入使bsa构象发生变化,bsa内部残基所处环境的疏水性下降。费群勤等[11]采用紫外吸收光谱法和酶动力学方法研究乌龙茶粗多酚、egcg和egcg3"me对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。紫外吸收光谱实验表明通过酚羟基与酶结合,改变酶活性结合位点,影响酶催化功能。但egcg与egcg3"me结构不同,egcg的羟基(oh)被甲氧基(och3)取代,导致两者产生的抑制效果和抑制类型都有所不同。对酶动力学及抑制类型等研究进行了分析。结果表明:乌龙茶茶多酚、egcg和egcg3"me对α-葡萄糖苷酶均有较强的抑制作用,抑制效果egcg最好,egcg3"me其次,粗茶多酚最弱。抑制类型依次为可逆非竞争抑制、可逆非竞争抑制和可逆竞争性抑制。
应用前景:
egcg3"me作为egcg的甲基化衍生物,结构上与egcg差异较小,因此egcg的研究方法可以作为研究egcg3"me与蛋白质相互作用的参考。通过比较egcg、egcg3"me与蛋白质相互作用的结果,来指导新型保健食品的生产研发。
2. 研究的基本内容和问题
研究目标:
本项目的主要内容是研究乌龙茶多酚egcg,egcg3''me和蛋白质bsa,β乳球蛋白以及脂肪酶之间的相互作用,探索乌龙茶多酚与蛋白质相互作用的机理。
研究内容:
3. 研究的方法与方案
研究方法:
1.取适量的乌龙茶粉,按照料液比1:16(m/v)加入热水,在96℃恒温振荡器中振荡提取40min,离心得上清液,茶渣用同样方法再次浸提,合并两次上清液并浓缩、冻干,得到茶多酚粗提物。将茶多酚粗提物制成一定质量浓度的料液,经0.45μmm滤膜过滤后上聚酰胺层析柱(1.630cm)。首先用水洗去水溶性杂质,洗脱2bv(bv为柱床体积)后换用80%的乙醇洗脱,收集2bv洗脱液,浓缩、冻干,即为乌龙茶茶多酚。取适量乌龙茶茶多酚溶解,上toyopearlhw-40s柱(5.050cm),用80%的乙醇洗脱,采用自动部分收集器收集洗脱液(10ml/管),并利用hplc分析洗脱液中儿茶素的组成,合并合适的组分,浓缩、冻干,得到各茶叶儿茶素单体样品。
2.蛋白质与抑制剂(多酚单体)反应
4. 研究创新点
通过查阅大量的国内外相关文献,发现茶多酚单体EGCG与蛋白质作用的文献报道较多;但是由于EGCG3''ME仅存在于特殊的茶树种当中,鲜有文献报道。
5. 研究计划与进展
第一阶段(2014.11.01-2014.12.1):查阅相关文献资料,在导师的指导下对该项目研究内容有初步的认识。通过查阅文献设计实验方案并进行预实验,了解实验基本流程;
第二阶段(2014.12.2-2015.1.31):茶多酚单体的分离纯化。运用合适的分离纯化实验方法,对粗茶多酚进行分离纯化,得到纯度较高的茶多酚单体用于后续实验。
第三阶段(2015.2.1-2015.4.15):茶多酚单体与蛋白质作用机理研究。运用同步荧光光谱法研究多酚与蛋白质作用的蛋白质氨基酸位点,运用荧光光谱法研究多酚与蛋白质荧光淬灭的机理(静态淬灭和动态淬灭)、结合位点数和结合常数。
