Page 229 - 《华中农业大学学报（自然科学版）》2022年第5期
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第41卷 第5期                          华  中   农   业  大   学  学   报                        Vol.41  No.5
               2022年   9月                    Journal of Huazhong Agricultural University      Sep. 2022，223~231

               胥婷婷，陶明芳，李蓉，等.生姜提取物缓解秀丽隐杆线虫热胁迫的研究［J］.华中农业大学学报，2022，41（5）：223⁃231.
               DOI：10.13300/j.cnki.hnlkxb.2022.05.027

                            生姜提取物缓解秀丽隐杆线虫热胁迫的研究


                                         胥婷婷，陶明芳，李蓉，徐晓云，吴婷


                                     华中农业大学食品科学技术学院/环境食品学教育部重点实验室/
                                          果蔬加工与品质调控湖北省重点实验室，武汉 430070

                       摘要    为研究生姜提取物（ginger extract，GE）对高温胁迫的影响及机制，建立秀丽隐杆线虫急性热应激
                   （37 ℃）模型，测定了生姜对热应激下野生型线虫的寿命及运动状态、基因缺失株系的热应激寿命以及不同热应
                   激程度下野生型线虫中与热休克反应相关基因的 mRNA 表达量。结果显示，相比于对照组（CK），30、60、120
                   μg/mL 的 GE 处理组分别显著延长野生型线虫热应激寿命 16.96%、18.73%、14.44%，显著改善热应激过程中
                   （1 h、2 h、3 h）线虫的运动状态。GE 介导的野生型线虫热应激寿命的延长依赖调控热休克反应（heat shock re⁃
                   sponse，HSR）的转录因子 hsf-1。GE 的干预显著上调常温（20 ℃）下野生型线虫 HSR 相关基因 hsf-1、hsp-90 和
                   hsp-16.2 的 mRNA 表达水平以及 HSP-16.2 的蛋白表达水平。此外，在不同程度热应激（短暂热应激、持续热应
                   激）状态下，GE 对野生型线虫体内参与 HSR 相关基因的 mRNA 表达水平都具有调节作用。相比于常温
                   （20 ℃），短暂热应激使野生型线虫 hsf-1、hsp-16.2、hsp-70 和 hsp-90 显著上调，而 GE 处理后显著下调；相比于常
                   温（20 ℃），持续热应激使线虫 HSR 相关基因下调，而 GE 处理后 hsp-16.2 显著上调，并且 hsf-1 和 hsp-90 具有
                   上调趋势，表明膳食补充 GE 在一定程度上可以使参与 HSR 相关基因的 mRNA 表达恢复至常态水平。以上结
                   果表明，生姜提取物可通过调节HSR缓解秀丽隐杆线虫热胁迫。
                       关键词    生姜提取物；耐热性；热休克反应；秀丽隐杆线虫；热胁迫
                       中图分类号      TS255.1   文献标识码      A    文章编号     1000-2421（2022）05-0223-09


                                                                             ［5］
                   持续的高温环境会打破机体的热平衡，破坏机                         引起的炎症反应 。
               体氧化还原稳态和蛋白质稳态，进一步导致肺、心、                              生姜（Zingiber officinale Roscoe），作为我国传统
               肾等器官损伤，甚至引发热相关疾病，如热痉挛、热                          药食两用资源，具有解表散寒、温中止呕等功效。研
                     ［1］
               射病等 。因为环境温度的持续升高，对人体造成不                          究表明，生姜中主要的活性成分是一类具有辛辣味
               可逆转的伤害，所以对热相关疾病的预防已成为国                           的非挥发性物质，具有 3-甲氧基-4 酚羟基苯基结构，
                           ［2］
               内外研究热点 。研究表明，膳食干预对预防热应激                          统称为姜辣素类化合物。姜辣素类化合物赋予了生
                           ［3］
               有一定的效果 。目前，膳食干预对机体耐热性机制                          姜丰富的生物活性功能，能够调节机体代谢紊乱如
                                                                     ［6］
                                                                                                        ［8］
                                                                              ［7］
               的研究主要围绕 3个方面：天然产物通过清除高温诱                         降血糖 、降血脂 ，并能预防神经退行性疾病 、提
                                                                         ［9］
               导过量生成的活性氧自由基维持氧化还原稳态、植                           高抗炎能力 。对于其耐热性的研究，已有报道表明
               物化学成分通过调节机体内应答热应激的保护机                            生姜作为家禽饲料中的营养强化剂通过上调机体内
               制——热休克反应（heat shock response，HSR）以及              抗氧化酶（超氧化物歧化酶、过氧化氢酶）活力、降低
               通过缓解高温诱导的炎症反应提高机体耐热性。如                           脂质过氧化标志物丙二醛的含量，从而缓解热胁
               咖啡提取物/咖啡因通过上调 HSR 提高秀丽隐杆线                        迫 ［10］ 。但尚未有研究从生姜调节 HSR 的角度来探
                       ［4］
               虫耐热性 、姜黄/姜黄素减缓解应激诱导的氧化应                          究其耐热作用及机制。
               激损伤并能提高果蝇及 C57BL/6J 小鼠抗热应激能                          秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）因其具
                 ［2］
               力 、高丽参在 SD 大鼠模型中被证实可减轻热应激                        有生命周期短、与人类基因有着 40% 的同源性以及
               收稿日期：2022-05-18
               基金项目：华中农业大学自主科技创新基金项目（2662020SPPY009）
               胥婷婷，E-mail：xutt@webmail.hzau.edu.cn
               通信作者：吴婷，E-mail：ting.wu@mail.hzau.edu.cn
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