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文檔簡(jiǎn)介
1、目的:
研究不同制備工藝對(duì)滸苔多糖(Enteromorpha’s polysaccharide,EP)初級(jí)結(jié)構(gòu)的影響;研究滸苔多糖分離純化的條件;研究不同制備工藝所得滸苔多糖降血糖的作用;研究滸苔多糖初級(jí)結(jié)構(gòu)與其降血糖作用的關(guān)系。
方法:
1、以福建沿海所產(chǎn)滸苔為實(shí)驗(yàn)材料,分別采用超聲波輔助制備法或纖維素酶法制備滸苔多糖,兩者多糖提取液,均通過離心去渣,通過中性蛋白酶去除蛋白質(zhì),通過透析袋去除鹽類物質(zhì),通過
2、DA201樹脂去除色素后,采用醇沉法結(jié)合凍干工藝得到超聲波法制備的滸苔粗多糖UEP(EP by ultrasonic)和纖維素酶法制備的滸苔粗多糖EEP(EP by enyzme)。
2、采用DEAE-52纖維素和Sephadex-100凝膠分離純化滸苔粗多糖,得到UEP的主成分UEP1和EEP的主成分EEP1。對(duì)UEP1和EEP1進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,用液相色譜分析分子量,用氣相色譜分析單糖組成,用紅外線光譜分析功能團(tuán);用苯酚硫酸法
3、測(cè)定多糖含量,用硫酸鋇比濁法測(cè)定硫酸根含量,用間羥基聯(lián)苯法測(cè)定糖醛酸含量。
3、以Hep G2細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,采用胰島素和二甲雙胍作為陽(yáng)性對(duì)照組,觀察UEP1和EEP1是否能降低葡萄糖。
4、建立胰島素抵抗模型,采用二甲雙胍作為陽(yáng)性對(duì)照組,觀察UEP1和EEP1是否能降低培養(yǎng)基內(nèi)葡萄糖含量,并通過逆轉(zhuǎn)錄多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(RT-PCR)測(cè)定肝細(xì)胞核因子(HNFs)家族、胰島素受體(IR)和葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)體(GLUTs)家族m
4、RNA的表達(dá)水平。
結(jié)果:
1、滸苔多糖的制備及分離純化
UEP和EEP均為淡綠色粉末狀固體,不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑。水溶性較差,在水中的最大溶解度為40mg/mL。
UEP、EEP經(jīng)分離純化,均得到五個(gè)組分,且都以第一個(gè)組分為主成分。UEP五個(gè)組分摩爾比為146:27:40:3:1,主成分UEP1占UEP的67.28%,回收率為98.85%;EEP五個(gè)組分摩爾比為89:18.5:27:
5、8.5:1,主成分EEP1占EEP的61.80%?;厥章蕿?9.12%。
UEP1和EEP1均為白色粉末狀固體,不溶于甲醇、乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑。UEP1、EEP1較UEP、EEP水溶性降低,在水中的最大溶解度為20mg/mL。滸苔多糖水溶液可形成凝膠,且這種溶液——凝膠的轉(zhuǎn)變現(xiàn)象是熱可逆的。
2、滸苔多糖結(jié)構(gòu)和成分分析
UEP1和EEP1均是α-吡喃型多糖,富含硫酸基團(tuán),不含蛋白質(zhì),且含有糖醛酸、羧酸、醚
6、鍵;含有鼠李糖(Rha)、木糖(Xyl)、甘露糖(Man)、葡萄糖(Glu)、半乳糖(Gal),以Rha含量最高。
但UEP1和EEP1的初級(jí)結(jié)構(gòu)不完全相同。UEP1中Rha、Xyl、Man、Glu、Gal的摩爾比為3.96:1.09:0.24:0.34:0.16;EEP1中 Rha、Xyl、Man、Glu、Gal的摩爾比為3.08:1:0.17:0.30:0.11。UEP1平均分子量為179547,EEP1平均分子量為520
7、160。UEP1多糖含量為98.59%,EEP1為97.09%。UEP1硫酸根含量為17.74%,EEP1為20.71%。UEP1糖醛酸含量為22.20%,EEP1為21.76%。
3、不同制備工藝的滸苔多糖降血糖效果及機(jī)制研究
Hep G2細(xì)胞葡萄糖消耗試驗(yàn)結(jié)果,與空白組(Blank)比較,陽(yáng)性對(duì)照組1(即胰島素組,Insulin)、陽(yáng)性對(duì)照組2(二甲雙胍組,Metformin)、UEP1由高到低四個(gè)劑量組(HUE
8、P1、MUEP1、LUEP1、SUEP1)、EEP1由高到低四個(gè)劑量組(HEEP1、MEEP1、LEEP1、SEEP1)均較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin比較,Blank、LUEP1、SUEP1、SEEP1的葡萄糖消耗量(GC)較低(P<0.05),Insulin、HEEP1、MEEP1的GC較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Insulin組比較,Blank、Metformin、MUEP1、LUEP1、SUEP1、S
9、EEP1的GC較低(P<0.05),MEEP1的GC較高(P<0.05)。比較UEP1降血糖最佳濃度HUEP1與EEP1降血糖最佳濃度MEEP1,發(fā)現(xiàn)MEEP1降血糖效果優(yōu)于HUEP1,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
實(shí)驗(yàn)建立了胰島素抵抗模型,以1×10-3mmol/L胰島素作用36小時(shí)后開始產(chǎn)生胰島素抵抗,60小時(shí)內(nèi)模型穩(wěn)定。油紅O染色可見胰島素抵抗模型鮮紅色脂滴明顯增多。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與空白對(duì)照組Blank比較,模型組(Mo
10、del)、UEP1各劑量組、EEP1各劑量組的GC較低(P<0.05);與模型組Model比較,其它組GC均較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin比較,Model、HUEP1、MUEP1、LUEP1、SUEP1、LEEP1、SEEP1的GC較低(P<0.05)。比較UEP1降血糖最佳濃度HUEP1與EEP1降血糖最佳濃度HEEP1,發(fā)現(xiàn)HEEP1降血糖效果優(yōu)于HUEP1,差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。
觀察U
11、EP1和EEP1各基因的表達(dá)量:①HNF4α:與Blank比較,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較低(P<0.05);與模型組Model對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin對(duì)比,MUEP1、LUEP1、SUEP1、MEEP1、LEEP1、SEEP1表達(dá)量較低。②HNF1α:與Blank對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較低(P<0.05);與模型組Model對(duì)比,Metformin、HUEP1、MUEP1、HEEP1、MEEP1、L
12、EEP1表達(dá)量較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin對(duì)比,MUEP1、LUEP1、SUEP1、LEEP1、SEEP1表達(dá)量較低(P<0.05)。③HNF1β:與Blank對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較低(P<0.05);與模型組Model對(duì)比,Metformin、HUEP1、MUEP1、LUEP1、HEEP1、MEEP1、LEEP1、SEEP1表達(dá)量較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin對(duì)比,MUEP1、LUEP1、
13、SUEP1、MEEP1、LEEP1、SEEP1表達(dá)量較高(P<0.05)。④HNF6:與Blank對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較低(P<0.05);與模型組Model對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin對(duì)比,LUEP1、SUEP1、MEEP1、LEEP1、SEEP1表達(dá)量較低(P<0.05)。⑤IR:與Blank對(duì)比,在各實(shí)驗(yàn)劑量組均較低(P<0.05);與模型組Model對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較高(P<0.0
14、5);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin對(duì)比,HEEP1表達(dá)量較高,LUEP1、SUEP1、LEEP1、SEEP1表達(dá)量較低(P<0.05)。⑥GLUT4:與Blank對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較低(P<0.05);與模型組Model對(duì)比,實(shí)驗(yàn)劑量組均較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin對(duì)比,HUEP1、MUEP1、HEEP1表達(dá)量較高(P<0.05)。⑦GLUT2:與Blank對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組中均較高(P<0.05);與模型組
15、Model對(duì)比,各實(shí)驗(yàn)劑量組均較高(P<0.05);與陽(yáng)性對(duì)照組Metformin對(duì)比,EP各劑量組表達(dá)量均較低(P<0.05)。
比較UEP1和EEP1各基因表達(dá)量:對(duì)比HNF6中UEP1最佳濃度HUEP1與EEP1最佳濃度HEEP1,HUEP1優(yōu)于HEEP1(P<0.05),對(duì)比IR中UEP1最佳濃度HEEP1與EEP1最佳濃度HUEP1,HEEP1優(yōu)于HUEP1(P<0.05)。其余HNF4α、HNF1α、HNF1β、G
16、LUT4、GLUT2中UEP1最佳濃度與EEP1最佳濃度差別無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。
結(jié)論:
1、兩種不同制備工藝對(duì)滸苔多糖的初級(jí)結(jié)構(gòu)及其降血糖作用均有一定的影響,但其主體結(jié)構(gòu)和主要功能無變化。
2、UEP和EEP分離純化后均可分為五個(gè)組分,以第一組分為主。UEP1和EEP1均是α-吡喃型多糖,富含硫酸基團(tuán),是由不同大小多糖分子組成的混合體。兩者均以Rha為主,還有Xyl、Man、Glu、Gal。但其
17、結(jié)構(gòu)并不完全相同,UEP1平均分子量小于EEP1;UEP1含有Rib、Fuc,而EEP1沒有,且單糖摩爾構(gòu)成比不同;UEP1多糖含量高于EEP1;硫酸根含量低于EEP1;糖醛酸含量高于EEP1。
3、采用胰島素1×10-3mmol/L作用于HepG2細(xì)胞36h建立胰島素抵抗模型,經(jīng)油紅O染色鑒定,模型細(xì)胞鮮紅色脂滴增多,正常細(xì)胞僅見少量脂滴。RT-PCR結(jié)果顯示HNFs、IR、GLUT4表達(dá)量下調(diào),GLUT2表達(dá)量上調(diào),模型在
18、60h內(nèi)穩(wěn)定,可用于研究藥物對(duì)2型糖尿病的作用。
4、UEP1和EEP1均具有降血糖的功效,且作用效果可能優(yōu)于胰島素、二甲雙胍。在實(shí)驗(yàn)劑量范圍內(nèi),EEP1降血糖的作用優(yōu)于UEP1,這可能與EEP1的分子量大于UEP1有關(guān),可能與其能夠更多的上調(diào)胰島素受體的數(shù)目有關(guān)。
5、EP改善胰島素抵抗模型可能的機(jī)制有:①通過上調(diào)肝細(xì)胞核因子HNFs的表達(dá)量;②通過上調(diào)IR的表達(dá)量;③通過上調(diào)GLUT4的表達(dá)量;④通過下調(diào)GLUT
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