國立臺灣大學食品科技研究所學位論文/Institute of Food Science and Technology
國立臺灣大學,正常發行
選擇卷期
已選擇0筆
- 學位論文
熱量限制（Calorie restriction）被認為可延長不同物種間的平均壽命、延緩老化、減少癌症等疾病的發生。若人類的DNA修復系統有缺陷，會增加罹患疾病的可能性，例如：遺傳性非息肉型大腸直腸癌（HNPCC）即是因為錯誤配對修復系統（Mismatch repair, MMR）產生缺陷而致。本研究先前以酵母菌為模式探討熱量限制對老化期間的MMR缺陷細胞的基因穩定性之影響。結果發現熱量限制能延長MMR缺陷細胞壽命和降低突變率。由於細胞中修復點突變的DNA修復有鹼基切除修復系統（Base excision repair, BER）和MMR，且文獻指出熱量限制能正調控BER來促進基因穩定性，因此推測熱量限制可能透過調控BER來降低MMR缺陷細胞的突變率。結果發現熱量限制能有效對老化期間MMR/BER缺陷細胞延緩壽命、增強細胞抵禦受損能力和維持基因穩定性，老化期間MMR缺陷細胞中BER基因表現量也不受熱量限制影響。因而透過RNA-seq分析熱量限制可能對MMR缺陷細胞的基因群影響，發現MMR缺陷細胞經熱量限制後的乙醛酸代謝和脂肪酸代謝相關的生理功能顯著被調控。隨後研究發現若老化期間無熱量限制介入時，利用hydroxyurea減緩細胞週期可使MMR缺陷細胞維持基因穩定性但無法延緩壽命，顯示細胞週期的調控的確可以影響基因的穩定性。另一方面，研究也發現在熱量限制的細胞中，參與DNA雙股螺旋斷裂修復路徑（Double strand break repair, DSBR）的H2A蛋白磷酸化增加。綜合本篇研究結果，推測熱量限制可維持老化期間MMR缺陷細胞中基因的穩定性和延緩壽命的現象，是否經由調控細胞週期的變化和DSBR的修復能力仍需進一步的深入研究。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
惡性腫瘤位居國人十大死因之首，肝癌更是國人十大癌症死因中的第二名。隨著肝癌之發展惡化，轉移是導致癌症病患死亡之主因。因此就台灣而言，如何預防肝癌並且抑制肝癌的轉移是一個值得重視的議題。有文獻指出牛樟芝子實體乙酸乙酯萃取物（EAC）能夠抑制人類肝癌細胞的侵犯能力，本實驗所使用的antcin K為牛樟芝子實體的主要活性成分，麥角甾烷型三萜類純化物中含量最高者，因此本研究之假說推測antcin K具有抑制人類肝癌細胞轉移的功效。本研究目的為評估antcin K抑制人類肝癌細胞轉移之效果及其機制探討。結果顯示在antcin K的處理下，可顯著降低Hep 3B細胞黏附於細胞外基質的作用以及移行和侵犯的能力，並且可以降低Hep 3B細胞內基質金屬蛋白酶─2（MMP-2)和基質金屬蛋白酶─9（MMP-9)的蛋白質表現量以及其分泌活性，並促使Hep 3B細胞中上皮細胞指標蛋白E-cadherin表現量上升，而間質細胞指標蛋白vimentin表現量下降。更深入探討其相關分子機制發現，antcin K可以降低Hep 3B細胞內Integrin β1、β3、α5及αv的蛋白質表現量，並且抑制FAK、Src、PI3K、AKT、MEK、ERK及JNK蛋白質的磷酸化。綜合以上結果推測antcin K可能是藉由降低細胞中Integrin β1、β3、α5及αv的蛋白質表現量及FAK的活化，並且抑制下游PI3K/AKT、MEK/ERK及JNK訊息傳遞途徑的活化，進而降低細胞的MMP-2和MMP-9蛋白質表現量以及其分泌活性，同時影響上皮─間質轉化（epithelial-mesenchymal transitions, EMT)，最後達到抑制人類肝癌細胞轉移的效果。本研究結果指出椴木栽培牛樟芝子實體中麥角甾烷三萜類活性成分antcin K具有降低肝癌轉移風險的潛力，期待其將來能作為抑制癌細胞轉移和輔助抗癌治療之參考。
- 學位論文
皮膚長時間曝曬於紫外線 (ultraviolet, UV) 中，可能會造成光老化，其主要症狀包括產生皺紋及黑色素沉澱等，其中皺紋的產生與膠原蛋白減少有關。UVA能穿透至皮膚真皮層，刺激真皮纖維細胞內的活性氧物質 (Reactive oxygen species, ROS) 增加，經一連串訊息傳遞路徑，最終抑制膠原蛋白生成並促進基質金屬蛋白酶 (Matrix Metalloproteinase-1, MMP-1) 表現，進而促進膠原蛋白之降解。抗氧化物質能藉由抑制細胞內ROS生成，達到減緩皮膚膠原蛋白流失之保護功效。桑椹 (Morus alba) 是台灣抗氧化活性最高的常見水果之一，富含花青素，有很強的抗氧化功效，能降低細胞內氧化壓力。本研究目的為探討桑椹花青素粗萃物對紫外線造成皮膚光老化之保護功效。桑椹經均質、離心、冷凍乾燥，製得桑椹汁粉末 (mulberry juice powder, MJP)，MJP再經固相萃取管柱分離，凍乾後得桑椹花青素粗萃物 (anthocyanin crude extract from mulberry juice, AEMJ)。將MJP和AEMJ回溶後，測定其花青素含量、酪胺酸酶活性之抑制、及DPPH、ORAC等抗氧化力。結果顯示，AEMJ中花青素含量約為桑椹汁之15倍，清除DPPH能力也由119 μmol TE/gDW增為2506 μmol TE/gDW，而500
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
惡性黑色素瘤（malignant melanoma），由黑色素細胞癌化而成，為一種死亡率相當高的皮膚癌。由於黑色素細胞瘤的每個細胞都有成為癌症幹細胞的潛力，具有高侵襲及轉移能力，且難以手術或其他癌症療法治療，研究發現近年來西方國家及台灣的發生率都有逐年上升的情形，因此需要找尋預防方式或輔助性療法以改善黑色素瘤的發生或進展。大蒜精油具有許多種活性成分，對多種癌細胞株具有抑制活性，如：丙烯基硫化物（allyl sulfides），在丙烯基硫化物中更以二丙烯基三硫化物（diallyl trisulfide, DATS）效果最佳。然而，目前大蒜精油與丙烯基硫化物對人類皮膚癌細胞影響的相關研究卻很少見，先前本實驗室研究以不同劑量之大蒜精油和其純物質DATS餵食具有A375黑色素細胞株異種移植之裸鼠，發現高劑量大蒜精油（117.6 mg/kg bw）與DATS（66.7 mg/kg bw）能使裸鼠體內之異種移植腫瘤體積下降，因此本研究進一步利用DNA微陣列晶片及二維膠體電泳等體學研究方法，配合系統生物學軟體，了解大蒜精油及DATS抑制A375異種移植黑色素瘤之可能機制。結果指出，因大蒜精油的分析結果較不顯著，乃以純物質DATS作為主要探討對象。基因體學與蛋白質體學分析結果顯示，DATS能夠降低HMGB1蛋白、細胞激素IL-6、IL-1β及趨化素CCL2、CCL20等免疫反應相關基因及蛋白之表現量，減少腫瘤組織內發炎微環境；抑制糖解作用酵素ALDOC、TPI1、PGAM1、PKM2表現，減少癌細胞利用糖解作用獲得能量；降低泛素化系統相關酵素蛋白表現，降低抑癌相關蛋白質的降解情形；抑制hsp27及gelsolin抑制細胞凋亡之蛋白表現，促進腫瘤細胞凋亡；減少癌細胞轉移相關蛋白vimentin、annexin A4、gelsolin、Arp2/3、profilin 2，以及ECM重塑相關基因collagenI、collagen III、MMP-9表現。綜合以上所述，DATS可能透過抑制發炎相關之免疫反應、蛋白質泛素化系統、糖解作用路徑，並促進細胞凋亡，進一步抑制A375異種移植腫瘤的生長或轉移。以上結果推測大蒜精油及DATS具預防黑色素瘤之潛力，未來可作為預防或是輔助黑色素瘤治療方法。
- 學位論文
發炎反應為人體受傷或抵禦外來微生物時之重要免疫反應，當人體處在發炎狀態時，一些發炎相關因子將會大量生成，若過度表現對人體為一種傷害。根據行政院衛生署統計資料顯示，2012 年十大癌症死因中，大腸癌及口腔癌分別佔據第三名和第五名。酵母菌的應用廣 泛，日常生活中常用來發酵啤酒等大宗發酵產品。本研究目的係以本實驗室所保有的五株S.cerevisiae 為材料，將其進行高溫高壓蒸汽蒸煮後，分別進一步製備成酵母菌細胞壁粗區分物crude mannoprotein (CM) 和crude β-glucan (CB)，於LPS 誘導RAW 264.7 巨噬細胞模式之下，是否具有降低發炎情形，及抑制腫瘤細胞HSC-3、HT-29 增生的能力。結果顯示，S.cerevisiae BCRC 21447 之CM 在濃度1000 μg/ml 時，降低LPS 誘導RAW 264.7 分泌NO 含 量為五株酵母菌最多，相對LPS 組下降14.79%，而CB 在200 μg/ml 時，五株酵母菌皆有顯著性降低NO 含量( p < 0.05 )，其中又以S.cerevisiae BCRC 1599 ( 21.27% ) 效果最佳。此外CM 在濃度1000 μg/ml 時，具有較佳的清除DPPH 和NO 之能力，於西方墨點法的結果顯示，S. cerevisiae BCRC 21812 和S. cerevisiae BCRC 21447 之CB 可明顯隨著濃度增加而降低iNOS 蛋白質表現量，此外，五株酵母菌之CM 在濃度為125μg/ml 時能降低TNF-α 含量達顯著性差異( p < 0.05 )，而CB 在200 μg/ml 濃度下均顯著降低TNF-α 和IL-6 之生成量，在濃度100 μg/ml 以上時，也均顯著降低IL-1β 之生成量。最後，五株酵母菌細胞壁粗區分物CM和CB 對於兩株腫瘤細胞HSC-3、HT-29 具有抑制增生功效，如1000 μg/ml 的S.cerevisiae BCRC 21447 之CM 處理HSC-3 cell ，其存活率為60.94%；200 μg/ml 的CB 為70.42%。而 1000 μg/ml 的S. cerevisiae BCRC 21447 之CM 處理HT-29 cell ，其存活率為73.52%；200μg/ml 的CB 為75.49%。綜合上述結果，酵母菌細胞壁粗區分物CM 和CB 具有抗發炎和抑制HSC-3 ( oral ) and HT-29 ( colon ) 這兩株腫瘤細胞增生之功效。
- 學位論文
Saccharomyces cerevisiae被廣泛的運用在自然界中，且與日常生活中息息相關，其發酵過後產生大量之副產物，而此副產物含有豐富的蛋白質、多醣類和維生素，並且被認定為是安全無疑的。S. cerevisiae的細胞壁主要成分有β-glucan, chitin和mannoprotein，有研究指出細胞壁多醣展現了多樣性的生物活性效果，例如：抗腫瘤、抗癌、抗病毒、抗凝集以及具有免疫反應的產生。4-Nitroquinoline-1-oxide是廣泛被使用的致突變劑和致癌劑，經由代謝活化後具有致癌性，此化學致突變劑常運用在腸道系統的研究。本實驗探討從三株S. cerevisiae萃取出來的細胞壁多醣，處理對於4NQO誘導intestine 407細胞DNA傷害之抗細胞毒性研究及抗細胞毒性效應，分別藉由去致細胞毒性效應、阻斷效應和生物抗細胞毒性效應，並利用彗星電泳實驗測試，期望細胞壁多醣可以減低4NQO對於Int-407細胞之基因毒性。結果顯示三株S. cerevisiae細胞壁多醣分別在5、10、20 μg/mL濃度對於只有給予4NQO這組有顯著性的差異並且提升了細胞存活率達85%。在探討抗細胞毒性效應時，細胞壁多醣對於抑制4NQO誘導人類正常腸道上皮細胞Int-407之細胞毒性，推測是經由阻斷效應和生物抗細胞毒性效應作為保護細胞之效應，能調整細胞機能來抵抗4NQO的致突變作用，並幫助細胞修復損傷。在抑制基因毒性方面，S. cerevisiae細胞壁多醣也能降低4NQO誘導Int-407產生的基因損傷，損傷分數由164.00 – 169.87降至19.00 - 33.01，顯示S. cerevisiae細胞壁多醣確實能使人類正常腸道上皮細胞Int-407降低4NQO造成的基因毒性傷害。
- 學位論文
本研究探討臺灣地區五種不同甘藷品種，水林鄉台農57號及台農66號、大肚區台農57號及台農66號、金山區台農66號及泰國樹薯澱粉之物理性質及顆粒內部結構。甘藷澱粉外觀型態呈現圓形、鐘型及不規則之多角形、不具生長環；甘藷結晶於X光繞射下皆呈現A型結晶圖譜。澱粉總磷酸根含量介於46 – 68 ppm，顆粒粒徑分佈範圍介於2 – 40
- 學位論文
自然的澱粉以顆粒型態存在，需要於溶液中提高溫度使其顆粒糊化膨潤後產生黏度與膠體，澱粉的成糊與凝膠性質除受澱粉來源與組成影響外，也受糊化與凝膠的條件的影響。於真實的食品系統中常以混合澱粉的方式進行加工，為瞭解澱粉混合後的成糊與凝膠性質。本研究以直鏈澱粉含量與成糊性質不同的三種澱粉進行混合，探討混合澱粉系統之成糊與凝膠性質之變化。實驗設計利用高膨潤力之馬鈴薯澱粉(Potato starch, PS)與高溶解度之稀沸馬鈴薯澱粉(Thin-boiling potato starch, TBP)做為基底，混合一般玉米澱粉(Normal corn starch, NCS)與糯玉米澱粉(Waxy corn starch, WCS)及其稀沸澱粉，分別為稀沸一般玉米澱粉(Thin-boiling normal corn starch, TBC)與稀沸糯玉米澱粉(Thin-boiling waxy corn starch, TBW)，以不同比例(100/0, 75/25, 50/50, 25/75與0/100)進行混合，而天然馬鈴薯混合稀沸馬鈴薯澱粉做為對照組。 結果顯示，於成糊性質觀察，PS/TBP組隨PS比例下降，其相關的黏度指標值均呈簡單的線性趨勢下降，然而混合天然/稀沸NCS與WCS皆偏離此線性趨勢。輔以掃描式熱分析之糊化熱性質數據可知混合澱粉系統中已糊化之澱粉會延緩未糊化澱粉顆粒之糊化溫度。而冷卻過程之最終黏度(Final viscosity, FV)和回升黏度(Setback, SB)偏離PS/TBP組之結果最為顯著，表示混合澱粉冷卻過程其交互作用最為明顯。而於TBP組混合玉米澱粉組(TBP/WCS, TBP/NCS, TBP/TBC與TBP/TBW)其相關指標亦成線性，表示混合系統中，高膨潤力澱粉影響其成糊之黏度。此外於PS/WCS與PS/TBW於50/50下出現雙峰，然高溫之尖峰黏度(Peak viscosity, PV)證實為來自天然馬鈴薯澱粉，而非糯玉米澱粉之尖峰黏度。 使用低剪力之動態流變分析觀察混合澱粉之顆粒膨潤性質，PS/TBP組別其相對指標未與混合比例並非線性關係，表示於低剪切力環境下，易造成澱粉顆粒不易破裂導致此現象。於膠體堅實度於PS/TBC=50/50達最高，表示澱粉溶出物與澱粉顆粒於此比例下達到平衡。綜合上述，混合澱粉系統中，相較於溶解度與直鏈澱粉含量，膨潤力對於成糊性質之黏度指標的影響較為明顯，而直鏈澱粉溶出率與顆粒殘留影響了膠體堅實度。
- 學位論文
DNA損害檢驗點(DNA damage checkpoint)最早是由酵母菌的研究發現。此機制在真核生物中維持基因的穩定，透過控制細胞週期與活化DNA 修復基因，保護著複製前、中、後基因的完整性。Ataxia telangiectasia and Rad3 related protein (ATR) 為哺乳類的複製週期檢查點 (replication checkpoint)，其訊息傳遞路徑位於上游的主要磷酸酶。研究顯示缺少ATR的老鼠，在胚胎生長時期，細胞快速複製所產生的複製壓力，使老鼠產生早衰的現象。為更進一步了解checkpoint在細胞老化中扮演的角色，我們使用ATR在酵母菌中的同源基因MEC1磷酸酶，與其下游基因RAD53磷酸酶功能突變的酵母菌株mec1-100和rad53-11，分析其生殖壽命 (replicative life span)，發現突變株的壽命確實縮短。因此藉由能夠調節生殖壽命的基因和相關路徑，包括延長壽命最有效果的熱量限制，和在酵母菌的老化研究中控制生殖壽命的重要因素ribosomal-DNA (rDNA)、配位基因(mating loci) 與端粒 (telomeres) 區域穩定性，來分析mec1-100和rad53-11與這些路徑的交互的影響。結果顯示熱量限制無法提升突變株的壽命，推測需有Mec1及Rad53的磷酸化的功能下，才能使熱量限制發揮延長壽命的效果。我們更進一步剔除維持老化相關區域穩定的Sir2蛋白後，其生殖壽命更加縮短，並且也發現失去MEC1和RAD53的功能確實造成rDNA, mating loci, telomere不穩定的現象。因此結果顯示，細胞複製檢查點的功能與Sir2共同維持片段穩定，但與Sir2路徑不同。推測其破壞基因穩定性的機制可能需要往由於缺陷而累積的複製壓力做進一步的探討，因此我們參考了近年老化研究在組蛋白 (histone) 修飾或是核小體 (nucleosome)組裝對於壽命的影響，推測checkpoint突變株無法處理複製壓力，產生核小體組裝問題，進而造成染色體不穩定而老化。我們分析剔除會使telomeres區域包裝更完整的乙醯基轉移基因SAS2，但mec1-100和rad53-11中進一步剔除SAS2，結果發現大幅縮 短了mec-100的壽命。推測可能過度緊密而產生複製壓力，亦或抑制了修補蛋白的進入。我們也剔除伴蛋白(histone chaperone) Asf1和控制組蛋白生成的Hir3，來模擬了老化失去組蛋白的情形和增加基因組蛋白的包裝而延長壽命。結果顯示在asf1突變株中，剔除了Mec1的功能其壽命不變，而在hir3Δ也能延長壽命，而在rad53-11背景中則都是縮短壽命。推論checkpoint功能缺失所造成老化與組蛋白失去是相關的，但因mec1-100仍擁有G2/M的checkpoint 功能，而在rad53-11細胞中是缺失的，才會有如此差異。此研究顯示酵母菌細胞擁有正常的checkpoint功能，才能使熱量限制發揮延長壽命的效果。另外checkpoint 的功能缺失會造成老化現象，其路徑與sir2Δ不同，可能機制為細胞無法處理複製壓力，造成複製時不適當histone組裝的區域變多，進而對基因組產生傷害，因此與老化相關的DNA區域都會受到影響。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。
- 學位論文
出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)為分子生物學中重要的模式生物之一。因其 生活史短,基因又具保守性,故適合進行行老老化機制之研究。本實驗以驗證 Ubp8 及 Ubp10 調控 Snf1 的蛋白質降降解並影響老老化性狀狀的路路徑為目標,進行行研究。根據遺 傳資料料庫分析的結果,推測與高等動物具高度度保守性之酵母菌腺苷酸活化蛋白激 酶(AMPK) Snf1 可能為 Ubp8 及 Ubp10 此兩兩個去泛素化酵素 (deubiquitinases, DUBs) 的目標蛋白質。Snf1/AMPK 在細胞中扮演能量量調控的主要角色。正常情況下,Snf1 並不不活化;當環境中葡萄糖糖耗盡,Snf1 被上游激酶活化,透過改變染色質結構、 轉錄錄因子活化、轉錄錄作用調控等方式,進而增加細胞對其他碳源的利利用及對逆境 的耐受性。由西方墨點法的結果,發現 ubp8Δubp10Δ 細胞中的 Snf1 總量量因為 DUBs 的缺乏而有明顯減少的現象,但其 mRNA 表現並無受到阻斷;而在兩兩個 DUBs中, 又以 Ubp8 為主要影響 Snf1 蛋白質穩定性的酵素;在老老化相關路路徑上,此調控主要影響對氧化壓力力以及繼代存活壽命(CLS)的性狀狀,在複製存活壽命(RLS)上則沒有明顯差異異;此外,此突變株的再生能力力異異於目前所知的由基因不不穩定造成的癌化突變。進一步探討 Snf1 的泛素化修飾影響其磷酸化的結果顯示:在 ubp8Δubp10Δ 突變細胞的 Snf1總量量雖然減少,但有高度度磷酸化的現象,而此現象可能導致 Snf1對於壓力力反應序列列(Stress responsive element, STRE)相關之轉錄錄作用的調控,增加 ubp8Δubp10Δ 突變細胞對於逆境的耐受性。透過已知的 Snf1 調控機制,我們歸納出數數個影響 Snf1 高度度磷酸化可能的機制,以及其下游調控的蛋白影響逆境耐受的可能性。
若您是本文的作者，可授權文章由華藝線上圖書館中協助推廣。