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氧化损伤是导致人类疾病的一个重要因素。抗氧化剂能够预防或改善这些疾病的发生风险，尤其是对癌症的预防。黑色食品富含多酚、黄酮、花青素等多种活性成分，具有很好的保健功效，因而引起国内外众多学者的广泛关注。本课题以黑米、黑豆、黑芸豆、熊猫豆为实验材料，通过80%丙酮浸提获得四种提取物，检测其中生物活性成分，结果显示，黑米、黑豆、熊猫豆和黑芸豆中都含有一定的多酚、黄酮、花青素和原花青素，其中，黑米的含量最高，熊猫豆作为国内珍稀名贵豆种，其多酚和黄酮含量也很高。通过体外化学模拟体系，发现四种杂粮提取物对不同自由基（DPPH·、ABTS·+、·OH）均表现出较好的清除能力，显示出很强的铁离子还原能力，且与浓度呈现显著的剂量效应关系。其中黑米提取物对不同自由基的清除能力最强，IC50分别为3.96×10-4g/mL（DPPH·）、1.2×10-2g/mL（ABTS·+）、8.55×10-2g/mL（·OH）。根据相关性分析结果，推测多酚和黄酮是四种黑色杂粮提取物发挥抗氧化能力的主要成分。选择乳腺癌细胞MCF-7和结肠癌细胞Caco-2为靶细胞，通过体外细胞培养体系，利用MTT法检测四种杂粮提取物的抑制肿瘤能力。结果表明，四种提取物对MCF-7细胞和Caco-2细胞增殖均有抑制作用，且呈现浓度依赖性。黑米提取物对MCF-7细胞的抑制效果最好，IC50为181.34μg/mL，而对于Caco-2细胞，熊猫豆提取物的抑制能力最强，IC50为306.38μg/mL。相关性分析结果表明，多酚和黄酮是四种黑色杂粮提取物抑制肿瘤的主要活性成分。选择抑瘤效果最好的熊猫豆为研究对象，结肠癌细胞Caco-2为靶细胞，利用琼脂糖凝胶电泳、流式细胞术、酶联免疫分析等技术与方法对熊猫豆提取物抑瘤机理进行了系统研究。经不同浓度熊猫豆提取物处理72h后的Caco-2细胞，倒置显微镜下观察到细胞存活率减少，进一步验证了熊猫豆提取物的抑瘤作用，提取诱导后细胞DNA，经琼脂糖凝胶电泳观察到典型的凋亡细胞梯状DNA条带，流式细胞术分析结果表明细胞周期G1期延长，诱导细胞凋亡，尤其是晚期凋亡。凋亡相关蛋白CytC，Caspase-9，Caspase-3的表达量均有显著上升。提示熊猫豆提取物对结肠癌细胞Caco-2增殖的抑制作用是通过阻滞细胞周期G1期和诱导线粒体通路介导的细胞凋亡实现的，且主要诱导细胞晚期凋亡。