冠突曲霉固态发酵增强三七原人参二醇与三醇相关皮肤抗衰老活性

来源:Front Microbiol | 编译:DNA Lab Space

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皮肤衰老是内源性因素与外源性应激共同作用的结果,其中胶原蛋白和弹性蛋白的降解、氧化损伤和慢性炎症是核心环节。三七皂苷虽具有抗衰老潜力,但其原生糖基结构限制了活性发挥。近期一项研究采用冠突曲霉固态发酵三七,发现发酵过程显著富集原人参二醇型(PPD)与三醇型(PPT)稀有皂苷,并系统验证了发酵产物在抗氧化、抑制胶原酶/弹性蛋白酶、促进胶原合成等方面的协同增效,为开发天然来源的抗皮肤衰老功能原料提供了新方案。

研究背景

皮肤老化的主要特征是皱纹加深、皮肤松弛、干燥和屏障功能下降。在分子层面,紫外线等外界刺激诱导活性氧(ROS)大量产生,激活丝裂原活化蛋白激酶信号通路,导致转录因子AP-1和NF-κB活化,继而上调基质金属蛋白酶(MMPs)的表达。MMPs过度降解基底膜和真皮中的I/III型胶原、弹性蛋白及蛋白聚糖,同时抑制前胶原合成,最终造成细胞外基质重塑失衡。因此,清除自由基、抑制MMPs活性、促进胶原蛋白和弹性蛋白合成,是评价候选抗衰老成分的核心指标。

植物来源的皂苷类化合物因具有多靶点、低毒性的特点而备受关注。三七(Panax notoginseng)是传统名贵中药材,其主要活性成分为达玛烷型三萜皂苷,根据苷元结构可划分为原人参二醇型(如Rb1、Rb2、Rd)和原人参三醇型(如Rg1、Re)。已有研究表明,三七总皂苷可促进皮肤成纤维细胞增殖,上调COL1A1基因表达,并抑制UVB诱导的MMP-1和MMP-3活性。然而,三七原生皂苷通常含有多个糖基,分子量较大,角质层渗透性差,且与靶标蛋白的结合效率不如低糖基化稀有皂苷

图1 基于GC-TOF-MS(A)和UHPLC-Q-orbitrap-MS(B)数据的三七SSF-P过程中主成分分析得分图。时间点:0、2、4、6、8天。
▲ 图1 基于GC-TOF-MS(A)和UHPLC-Q-orbitrap-MS(B)数据的三七SSF-P过程中主成分分析得分图。时间点:0、2、4、6、8天。
Relative mRNA expression levels of (A) COLA1, (B) FBN1, and (C) ELN in primary normal human dermal fibroblasts (HDFS) in
▲ Relative mRNA expression levels of (A) COLA1, (B) FBN1, and (C) ELN in primary normal human dermal fibroblasts (HDFS) in
代谢物与生物测定之间的相关网络。方框:代谢物;椭圆:生物测定。
▲ 代谢物与生物测定之间的相关网络。方框:代谢物;椭圆:生物测定。

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