高温修饰向日葵盘果胶的抗肿瘤及免疫活性研究

发布时间：2020-04-20 13:41

【摘要】：向日葵(Helianthus annuus L.)在我国种植广泛,其葵籽是油料产物的主要来源之一,但花盘、叶、茎秆等副产品一般仅作为饲料、燃料或废弃物处理,既污染环境又浪费资源。研究显示,向日葵的花盘中含有丰富的果胶。果胶是一类富含半乳糖醛酸的酸性多糖,主要存在于植物细胞壁中,具有抗肿瘤、抗氧化以及免疫调节等多种生物学活性。高温修饰果胶是将果胶进行高温高压处理,得到分子量较小的果胶片段以及其它一些小分子成分。分子量较小的果胶有利于人体吸收且具有多种药理活性,受到越来越多的关注。因此,本文从向日葵的花盘中提取出果胶,并进行了高温处理,研究高温修饰前、后向日葵盘果胶的抗肿瘤及免疫调节活性。本文参考实验室前期的研究结果,从向日葵的花盘中提取出果胶(HAP)。单糖组成分析结果显示HAP含有半乳糖醛酸(GalA,79.9%),将HAP进行高温处理,得到了高温修饰的向日葵盘果胶(Heat-treated HAP,HT-HAP)。采用细胞存活以及荷瘤小鼠模型实验比较了HAP和HT-HAP的体外和体内抗肿瘤活性。体外细胞实验的结果显示,HAP对几种不同肿瘤细胞的存活均无抑制作用,而HT-HAP显著抑制肿瘤细胞的存活。体内抗肿瘤活性结果显示,HAP对黑色素瘤细胞B16F10和结肠癌细胞CT26的生长没有抑制作用,而HT-HAP显著抑制这两种肿瘤的生长。HT-HAP是由果胶片段和DHCP样小分子组成的混合物,为了研究HT-HAP抗肿瘤活性的有效成分,本文分别研究了果胶片段和DHCP样小分子的抗肿瘤活性。并采用western blot、流式细胞术、内皮细胞迁移和成管实验研究HT-HAP抗肿瘤活性的作用机制。结果显示,HT-HAP中具有抗肿瘤活性的有效成分是DHCP样小分子,其作用机制与其降低Akt的活化及抑制血管生成相关。研究了HAP和HT-HAP对荷瘤小鼠的免疫调节作用,发现经过高温修饰后得到的HT-HAP能够显著提高荷瘤小鼠的胸腺指数,促进NK和巨噬细胞的活化。进一步研究其有效成分,结果显示果胶片段和DHCP样小分子均发挥了一定的作用,但果胶片段的作用更为明显。为了充分研究HT-HAP的免疫调节作用,本文研究了HT-HAP对正常小鼠和环磷酰胺(CTX)诱导的免疫抑制小鼠的免疫调节影响。结果显示,HT-HAP能显著提高免疫抑制小鼠的脾脏和胸腺指数,促进NK和T淋巴细胞的活化。综上所述,向日葵盘果胶对肿瘤的生长没有抑制作用,而经过高温修饰后能够明显地抑制肿瘤生长、增强机体的免疫功能。HT-HAP中具有抗肿瘤活性的有效成分是DHCP样小分子,具有提高免疫活性的有效成分主要为果胶片段。急性毒性结果显示高温修饰向日葵盘果胶不具有毒性。本文的研究结果为向日葵副产品的利用以及开发向日葵盘果胶为功能性食品的应用提供理论依据。
【图文】：

示意图,果胶结构,示意图,果胶

果胶由于植物的种类、生长环境以及提取方法的不同而具有很大的差异性。虽然果胶的结构非常复杂，但是大多数的果胶都含有类似的结构区域（图1-1）。具体包括以下几种：图 1-1 果胶结构示意图[8]

果胶结构,甲酯化

东北师范大学博士学位论文乳糖醛酸乳糖醛酸（Homogalacturonan，HG），是果胶中的主要结构，约占果胶总由 α-1，，4-D-GalA 组成（图 1-2）[9]。在柠檬果胶、甜菜果胶和苹果果胶胶至少由 72~100 个 GalA 残基组成[10]。GalA 的 C-6 位羧基可被甲酯化[11 C-3 位羟基可被乙酰化[9]。不同来源的植物，GalA 发生的甲酯化和乙酰化。在果胶的研究过程中发现，果胶的甲酯化对果胶的性质有很大的影响。有连续 10 个 GalA 没有甲酯化，GalA 会与钙离子络合，以保持果胶结构此外，除了甲酯化的数量，甲酯化发生的位置对果胶的性质也有很大的影
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R915

【参考文献】