剑花多糖的分离纯化、结构表征及生物活性研究

发布时间：2020-07-11 08:58

【摘要】：剑花,为仙人掌科量天尺属,是一种药食同源的植物花朵,广泛分布于热带和亚热带地区。岭南中医志记载剑花性味甘、凉、入肺,具有清痰热、除积热、止气痛、理痰火等功效,常被用于辅助治疗脑动脉硬化、心血管疾病、肺结核、支气管炎、颈淋巴结核、腮腺炎等疾病。植物化学素研究表明剑花富含活性多糖,然而,目前很少有关于剑花多糖的纯化、结构特征及抗氧化和免疫活性研究报道。因此,本论文初步研究了剑花多糖的分离纯化、结构鉴定及体外抗氧化和免疫活性,并进一步研究了H_2O_2-Fe~(2+)降解对剑花多糖的影响,为深入地研究和开发剑花多糖提供基础理论依据。主要研究结果如下:(1)采用水提醇沉法制得剑花粗多糖,命名为FHRP。化学分析表明FHRP的总糖含量为71.08±1.71%、半乳糖醛酸含量为5.12±0.12%,还含有极少量蛋白质、硫酸基和葡萄糖醛酸。单糖组成分析表明FHRP由岩藻糖、阿拉伯糖、半乳糖和葡萄糖组成,各单糖摩尔比为32.86:60.46:6.09:0.58。高效液相色谱(HPGPC)分析表明FHRP有四组不同的分子量组分,属于非均一多糖。红外光谱(IR)结果表明FHRP含有α和β构型的吡喃酸性多糖。体外抗氧化和免疫实验表明FHRP具有良好的ABTS自由基清除活性和氧自由基吸收活性,且能显著促进小鼠巨噬细胞RAW264.7分泌NO和IL-6,表明剑花多糖具有潜在的抗氧化和免疫刺激活性。(2)通过DEAE-Sepharose fast flow阴离子交换柱分离纯化FHRP,得到三个多糖组分(FHRP-1、FHRP-2和FHRP-3),多糖含量分别为84.06±1.01%、80.63±1.97%和80.12±1.25%。HPGPC分析表明FHRP-1有两个组分,平均分子量分别为5535.99 kDa和116.89 kDa;而FHRP-2和FHRP-3均只有一个峰,为均一多糖,分子量分别为55.03kDa和134.26 kDa。单糖组成分析表明FHRP-1、FHRP-2和FHRP-3均由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖和岩藻糖组成,FHRP-1的单糖摩尔百分含量比为37.55:54.78:1.31:6.36,区别于FHRP-2的18.11:70.64:3.72:7.53和FHRP-3的36.90:33.16:0.24:29.70。IR分析表明三者均含有糖醛酸和吡喃糖环的特征峰,且均含有β构型糖苷键,但FHRP-1还具有α构型糖苷键。刚果红实验表明在水溶液中,FHRP-1和FHRP-2没有三螺旋结构,FHRP-3则有三螺旋结构;而在弱碱性溶液中,三者均具有三螺旋结构。高碘酸氧化-Smith降解和甲基化结果表明FHRP-1的糖苷键主要有→6)-Galp-(1→、→6)-Glcp-(1→、Galp-(1→、→3,4)-fucp-(1→、→4)-Arap-(1→和→4)-Glcp-(1→;FHRP-2的糖苷键主要有→6)-Galp-(1→、→4)-Arap-(1→和→4)-Glcp-(1→;而FHRP-3的糖苷键主要有→4)-Arap-(1→、→3)-Glcp-(1→、→6)-Glcp-(1→、→3,4)-fucp-(1→、Galp-(1→、→6)-Galp-(1→和→4)-Glcp-(1→。体外抗氧化实验表明FHRP-1、FHRP-2和FHRP-3均能提高RAW264.7细胞中超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,降低丙二醛(MDA)的含量。体外免疫实验显示,三者均能显著提高RAW264.7细胞的增殖和胞饮能力,促进NO、IL-6和TNF-α的分泌,且FHRP-2和FHRP-3的效果优于FHRP-1。(3)采用Fe~(2+)-H_2O_2降解法降解FHRP得到两个的剑花降解多糖(DFHRP-1和DFHRP-2)。化学组成分析表明Fe~(2+)-H_2O_2降解对剑花多糖的多糖含量、蛋白质含量和单糖组成没有明显影响。HPGPC分析表明相比FHRP,DFHRP-1和DFHRP-2的分子量显著降低。SEM结果显示DFHRP-1和DFHRP-2的表面有不规则的孔洞,且表面较FHRP的光滑,降解破坏了多糖原有的表面形貌。功能实验分析结果表明与FHRP相比,DFHRP-1和DFHRP-2的持水能力和乳化性有所降低,持油能力有所提高。体外抗氧化实验表明DFHRP-1表现出较强的ABTS自由基清除活性,其次是DFHRP-2和FHRP;而DFHRP-1和DFHRP-2的氧自由基吸收能力(ORAC)值均高于FHRP。此外,体外免疫调节实验表明降解多糖能更显著地提高RAW 264.7细胞分泌NO和IL-6的含量,且DFHRP-1的效果最强,其次是DFHRP-2和FHRP。这些结果表明剑花降解多糖的功能和生物活性与其分子量大小密切相关,DFHRP-1和DFHRP-2可开发一种多用途的成分应用于食品、医药和化妆品领域。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ281
【图文】：

图 1-1 剑花Fig. 1-1 Hylocereusundatus(Haw.) Britton et Rose.5 本课题的研究意义及主要内容.5.1 研究背景和目的剑花具有分布广范、营养价值高等优点，是传统的药食同源的材料。多糖在剑花中量较高，但现阶段对剑花多糖的研究报道大多集中在其提取工艺以及生物活性方面，它们的作用机理、构效关系的研究还不够深入，不利于剑花在食品、保健及医药领域应用。同时，研究报道证明，多糖分子量的大小会影响其生理活性，但目前还没有关降解对剑花多糖的影响的报道。大量研究报道证明，植物多糖具有较强的抗氧化活性和免疫调节作用，如灵芝多糖、

第一章 绪论学组成、初级结构、体外抗氧化活性和免疫活性。（2）通过DEAE-Sepharose fast flow层析柱纯化FHRP，得到四种多糖组分（FHRP-1、FHRP-2、FHRP-3 和 FHRP-4），选取含量多的 FHRP-1、FHRP-2 和 FHRP-3 作进一步的理化性质和结构分析，并通过小鼠巨噬细胞 RAW264.7 模型实验，研究其抗氧化和免疫活性。（3）通过 Fe2+-H2O2降解方法降解粗多糖 FHRP，得到两种分子量较小的降解多糖DFHRP-1 和 DFHRP-2，并研究其化学组成、初级结构、功能特性、抗氧化活性和免疫活性的变化。1.5.3 技术路线

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 03040107101Wavenumber (cm-1)3456图 2-5 FHRP 的红外光谱图Fig. 2-5 The IR spectrum of FHRP析于观察多糖样品的表面形态[89]。如图 2-6 所示规则的碎片状，而且样品表面较粗糙，其表面相似[90]。当提取方法不同时，多糖会呈现出不取法和超声提取法提取了麦冬多糖，发现两种得多糖的片状更小,且出现很多小球状颗粒及棒

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 鲁瑞娟;;植物多糖的提取和分析方法[J];天津药学;2015年02期

2 邵玲;朱桥;陈燕芳;曾春余;丁俊伟;杨学文;;醇提七星剑花多糖工艺研究及其DPPH自由基清除能力评价[J];广东农业科学;2014年17期

3 秦培鹏;刘涛;;猴头菌多糖热水浸提工艺研究[J];安徽农业科学;2014年15期

4 王小梅;孙润广;张静;郝长春;张力妮;;两种方法提取的麦冬多糖结构及聚集行为的比较研究[J];电子显微学报;2013年01期

5 付书婕;黄兴振;巫玲玲;龙凤鸣;韦秀芝;蒋伟哲;;剑花提取物的止咳祛痰平喘作用研究[J];药物评价研究;2013年01期

6 胡位荣;孙茹;李昭露;江月玲;刘顺枝;;霸王花水溶性多糖提取工艺及其对羟自由基的清除作用[J];食品科学;2013年14期

7 乔茜茜;祁英;孙建忠;刘玉梅;;啤酒花多糖的提取及脱蛋白工艺研究[J];食品工业科技;2012年16期

8 段志芳;付莉;;剑花水提取液化学成分清除自由基作用研究[J];食品科技;2011年09期

9 易衍;巫鑫;王英;叶文才;张庆文;;霸王花黄酮类成分研究[J];中药材;2011年05期

10 潘志强;;酶降解的枸杞多糖免疫增强作用实验研究[J];中国药业;2010年24期

相关硕士学位论文 前1条

1 王宏磊;剑花皂苷提取纯化工艺和生物学功效研究[D];华南师范大学;2007年

本文编号：2750202