江香薷多糖和兩種阿拉伯膠的結(jié)構(gòu)解析及功能特性.pdf

1、江香薷主要分布于江西省,是江西的特產(chǎn)資源,屬于唇形科,在民間是一種藥食兩用的植物。目前已有部分關(guān)于其揮發(fā)油、黃酮類化合物的報道,但有關(guān)江香薷多糖的結(jié)構(gòu)和活性目前國內(nèi)外還處于空白。本文系統(tǒng)地研究了江香薷中多糖的提取、分離純化、理化性質(zhì)、一級結(jié)構(gòu)、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)作用等生物活性。研究結(jié)果可為江香薷的藥理作用研究提供理論基礎(chǔ),并為江香薷的開發(fā)和利用提供實驗數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。
　　論文第二部分主要研究了阿拉伯膠(Acaica senegal

2、)和賽伊爾相思樹膠(Acacia seyal)經(jīng)過7小時部分水解產(chǎn)物的一級結(jié)構(gòu)(單糖組成、糖殘基連接方式及順序),并通過美拉德反應改善其乳化性,從而提高它們的商業(yè)價值,拓展其應用空間。
　　本文主要研究內(nèi)容與結(jié)論如下:
　　1.在單因素實驗基礎(chǔ)上,采用響應曲面法(RSM)對影響江香薷粗多糖提取率的三個主要因素:提取溫度、提取時間和液固比進行優(yōu)化。結(jié)果表明:提取溫度86.9℃、提取時間4.10h、液固比17.7:1(mL/g)

3、,江香薷粗多糖提取率的預測值為3.38％,與實測值3.41%基本相符。粗多糖經(jīng)過Sevag法脫除蛋白,得到江香薷精制多糖(MP)。MP先后經(jīng)過DEAE-52纖維素色譜柱和SephacrylTM S-400 HR凝膠層析柱分離得到一個中性純多糖MP-1。當MP使用Q SepharoseTM Fast Flow陰離子交換色譜進行分離,用1M NaCl進行洗脫,將其中得率較高的一個組分采用乙醇分級沉淀法進行分離,當乙醇濃度為40%(v/v)時

4、,得到一種酸性純多糖MP-A40。
　　2.江香薷粗多糖CMP,精制多糖MP,中性純多糖MP-1和酸性純多糖MP-A40的中性糖含量分別為37.84±0.04%,33.96±0.31%,71.86±0.22%,10.30±0.04%;糖醛酸含量分別為5.18±0.16%,11.00±0.24%,0%,68.63±0.06%;蛋白質(zhì)含量分別為6.14±0.01%,9.05±0.04%,1.96±0.08%,0.17±0.00%。氣相

5、色譜法分析CMP的單糖組成分別為鼠李糖,核糖,巖藻糖,阿拉伯糖,木糖,甘露糖,葡萄糖和半乳糖,摩爾比為3.72:2.45:0.92:6.00:2.76:5.09:13.53:9.58;MP的單糖組成分別為鼠李糖,阿拉伯糖,木糖,甘露糖,葡萄糖,半乳糖,摩爾比分別為5.364:12.260:3.448:12.260:32.567:30.651;MP-1單糖組成為葡萄糖、半乳糖、阿拉伯糖、甘露糖、鼠李糖,摩爾比為16.02:10.01:4.

6、92:4.62:2.23,以及痕量巖藻糖。MP-A40的單糖組成使用離子色譜法檢測,其中性糖包括阿拉伯糖(4.94%),半乳糖(3.07%),鼠李糖(2.13%),甘露糖(1.62%)及葡萄糖(1.29%),以及68.63%的半乳糖醛酸。MP包含四個組分,分子量分別為4522723Da,254918Da,127350Da和18664Da,而MP-1和MP-A40的分子量分別為587530Da和32600Da。經(jīng)過HPSEC法鑒定,MP-

7、1和MP-A40均為均一純多糖。
　　3.MP-1經(jīng)過甲基化分析確定其糖殘基間的連接方式包括→4-Glcp1→(31.76%),→2-Rhap1→(17.11%),t-Galp1→(11.02%),→2,4-Rhap1→(6.47%),→3,4-Galp1→(5.05%),t-Rhap1→(4.31%),t-Glcp1→(4.04%),t-Araf1→(4.01%),→4-Manp1→(3.61%),→5-Araf1→(3.10%

8、),→3-Galp1→(3.05%),→2,4-Manp1→(2.55%),t-Fucp1→(2.39%)和→4,6-Glcp1→(1.53%)。根據(jù)糖殘基比例判斷其主鏈由→4-Glcp1→,→2-Rhap1→,→2,4-Rhap1→構(gòu)成,末端主要為t-Galp1→。
　　4.通過甲基化和1D/2D NMR分析, MP-A40的一級結(jié)構(gòu)重復單元為→4)-[α-GalpA6Me-(1→]m-[4-α-GalpA-(1→]n。紅外光譜

9、法分析MP-A40酯化度約為32%。
　　5.本章研究了中性純多糖MP-1和酸性純多糖MP-A40的體外抗氧化作用。通過DPPH自由基清除實驗,鐵離子還原能力,還原力實驗和胡蘿卜素-亞油酸體系四個抗氧化體系,證明江香薷多糖具有一定的抗氧化性,而且MP-A40的抗氧化性優(yōu)于MP-1。
　　6.使用化療藥物環(huán)磷酰胺(CY)誘導構(gòu)建小鼠免疫抑制模型,以江香薷精制多糖灌胃小鼠,考察小鼠肝臟、心臟和腎臟中各種抗氧化酶活性的恢復情況。小

10、鼠肝臟、心臟和腎臟分別用0.1g/mL的冰生理鹽水研磨成勻漿,以3000rpm的速度,4℃下離心10min,取上清液分別檢測總抗氧化(T-AOC),丙二醛(MAD),過氧化氫酶(CAT),超氧化物歧化酶(SOD)和谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-PX)等參數(shù)。結(jié)果證明MP不僅提高了脾臟指數(shù)和胸腺指數(shù),而且顯著提高了T-AOC,CAT,SOD和GSH-PX的酶活,降低了MDA的水平。因此,精制多糖(MP)可以降低環(huán)磷酰胺引起的的小鼠免疫抑制作

11、用,在免疫系統(tǒng)防止抗氧化損傷過程中扮演重要的角色。
　　7.粗多糖CMP刺激原代巨噬細胞吞噬中性紅的實驗結(jié)果表明,隨著多糖濃度的增加,巨噬細胞對中性紅的吞噬作用也增強。CMP刺激原代小鼠腹腔巨噬細胞產(chǎn)生NO,也隨多糖濃度的增加而增加,并呈劑量依賴關(guān)系。脾淋巴細胞增殖實驗表明MP-1可以顯著促進T淋巴細胞和B淋巴細胞的增殖,而且對T淋巴細胞增殖更有效。當MP-A40濃度為500μg/mL時,K562的抑制率為31.32%。MP-A4

12、0濃度為10μg/mL時,NO的產(chǎn)量是陰性組的15倍。當多糖濃度從200μg/mL增至500μg/mL,NO產(chǎn)量從32.58μM顯著增加至35.02μM。結(jié)果證明MP-A40對促進RAW264.7產(chǎn)生NO具有顯著作用。
　　8.將2g阿拉伯膠Acacia seyal和Acacia senegal分別溶于200mL0.1 M TFA,于100℃水解7h,比較兩種阿拉伯膠部分酸水解產(chǎn)物的一級結(jié)構(gòu)信息。通過甲基化分析,得出 seyal-

13、7中各糖基的連接方式及比例分別為 t-Galp(13.76%),→3-Galp1→(9.70%),→4-GalpA1→(13.70%),→6-Galp1→(30.98%),→4,6-Galp1→(1.63%),→3,6-Galp1→(27.54%),→3,4,6-Galp1→(1.40%),→2,3,6-Galp1→(1.27%);senegal-7中各糖基的連接方式及比例分別為t-Galp(11.65%),→3-Galp1→(12.4

14、1%),→6-Galp1→(33.85%),→3,4-Galp1→(1.34%)→4,6-Galp1→(1.75%),→3,6-Galp1→(34.61%),→2,6-Galp1→(1.14%),→2,3,6-Galp1→(3.24%)。再經(jīng)過1D/2D NMR(1H,13C,COSY, TOCSY,HSQC,HMBC,NOESY)對seyal-7糖殘基的連接順序進行分析,得出重復單元的結(jié)構(gòu)信息,最終判斷其主鏈結(jié)構(gòu)為→1,6-Galp1