探討柑橘中類黃酮對抑制脂肪生成及經熱處理提升其生物活性之成效

學生姓名: 陳宜君
指導教授: 龔瑞林
學　　號: 40742006
學期: 108上
摘　　要: 肥胖是一種身體低度發炎的狀態，因此會誘發許多慢性疾病的發生，目前研究人員多積極尋求天然化合物作為治療肥胖的替代方法，根據先前的研究，來自柑橘類水果的植物化學物質已經顯示出能透過不同機制來抑制肥胖的潛力，至今在柑橘類水果中最主要的生物活性物質是多酚類化合物，其中類黃酮是多酚類化合物的一種，研究指出其具有抗炎症、抗氧化及抗脂肪生成的效果 (Feng & Wang,2018)，類黃酮主要是以醣基化形式存在自然中，有研究指出將醣基移除後的類黃酮糖苷配基比醣基化形式能表現出更高的生物活性，而透過熱加工處理能破壞植物細胞壁聚合物的結構，因此分離出更多的黃酮類化合物，而提升生物活性。由於目前對柑橘黃酮類化合物抑制肥胖及脂肪代謝的相關機轉尚不完全明瞭，故本篇旨在藉由建立動物實驗及細胞模型探討柑橘中類黃酮對抑制脂肪生成的機轉，並進一步探討經熱處理後的柑橘皮其類黃酮組成及生物活性的變化。首先，將 24週齡的 C57BL/6 雄性小鼠隨機分成兩組，對照組（C）餵食飼料，而另一組則餵食45％高脂飲食 10 週以誘導 DIO 小鼠產生 (Diet-induced obesity)，再將 DIO 小鼠隨機分成三組：僅給予高脂飲食組（HF）、給予溫州蜜柑果皮萃取物 300mg/kg 及高脂飲食組（CP）與給予 Orlistat 30 mg/kg 及高脂飲食組 (O)，進行為期 12 週的實驗。結果顯示，與 C 組相比，HF 導致脂質累積、體重增加和肝毒性增加，以 CP 治療與 O 治療皆能減少體重增加並減少附睾脂肪、腸系膜脂肪、血漿和肝臟的 TG 水平。此外，CP 在增加高密度脂蛋白膽固醇（HDL-c）同時降低由 HF 引起的肝毒性方面比 O 更有效，且 CP 能藉由上調 HSL 和 AMPK 及下調脂肪生成相關基因 C/EBPα 和 ACC 以達到降低脂肪組織中的脂質堆積，進而降低促炎細胞因子 TNF-α和 IL-6。接著探討在柑橘中主要的類黃酮 Hesperetin（HT）在脂肪細胞分化的過程中影響脂肪代謝及 ROS 產生的機轉，在 3T3-L1 前脂細胞分化過程中，以有加或不加 HT 的情況下進行細胞培養。結果顯示，以 ORO 染色後與控制組相比，在給予25μM HT 濃度下，脂肪細胞中脂質堆積被抑制 63％，且 ROS 的產生下降至 67%；HT 治療能抑制脂肪形成因子及脂肪合成酵素的表達，此外，HT 亦下調葡萄糖-6-磷酸脫氫酶（G6PDH）和 NADPH 氧化酶 4（NOX4）的表達，且增加 ROS 清除因子因而抑制 ROS 的產生，顯示 HT 在脂肪細胞分化過程中具有抗脂肪累積及抗氧化的作用。最後欲了解柑橘果皮經熱處理後對脂肪累積的抑制作用，以 3T3-L1 細胞給予經熱處理或未處理的樣品 (1 mg/ml)，結果顯示經熱處理的樣品比未處理的樣品抑制脂滴形成的作用更強，並且能增加細胞內類黃酮的量，此外，類黃酮轉化成糖苷配基形式亦增加，進而提升其抑制脂肪累積的生物活性。綜合上述實驗柑橘水果類黃酮能透過 TNF-α訊息傳遞 AMPK 路徑抑制脂肪分化因子和脂肪生成因子，調控細胞能量代謝、抑制脂肪生成及增加脂肪分解，以達到抑制肥胖的效果，且能透過熱處理以增加其成效。