玉米须多糖结构表征及其生物活性的研究

发布时间：2020-04-18 18:03

【摘要】：玉米须(Zea mays L.),又称玉麦须,蜀黍须、包谷须、玉米黍蕊,是禾本科玉蜀属植物玉米的花柱和柱头。玉米须主要产于亚洲各国家,是传统的中草药。目前,关于玉米须的研究多集中于玉米须黄酮上,对玉米须多糖的研究还处于初级阶段,如玉米须多糖的提取方法,纯化分离手段,初级的结构鉴定。本文以采自吉林市郊区的玉米须为原料,经提取、分离纯化后得到均一的玉米须多糖组分,并对各组分的玉米须多糖的结构和生物活性进行了研究。主要研究结论如下:1、经热水回流法提取玉米须粗多糖(Crude corn silk polysaccharides,CrudeCSPs)。然后采用棉状DEAE纤维素法对玉米须粗多糖进行初步的纯化,除去蛋白质、色素等杂质。经DEAE-52阴离子交换树脂层析柱初步分离,得到D-CSP-1、D-CSP-2、D-CSP-3、D-CSP-4、D-CSP-5五种组分的玉米须多糖,将五个组分收集、浓缩、透析和冷冻干燥后,经Sephadex G-150层析柱进一步分离纯化后,获得CSP-1、CSP-2、CSP-3、CSP-4和CSP-5五种均一的玉米须多糖。2、对5个组分的玉米须多糖的结构进行鉴定,CSP-1呈现不规则的几何外形,有凹凸不平的表面,CSP-2、CSP-3、CSP-4和CSP-5的外貌形态是无规则的,是相互交织的条带状。紫外结果分析,CSP-4和CSP-5中含有核酸和蛋白质,CSP-1、CSP-2和CSP-3不含核酸和蛋白质。红外结果分析,CSP-1、CSP-2、CSP-3、CSP-4及CSP-5的红外光谱中都有O-H、-CH_3或-CH_2、C-O的特征吸收峰,这些都是多糖的特征结构,且玉米须多糖是多聚吡喃糖。CSP-1、CSP-2、CSP-3、CSP-4和CSP-5的分子量分别为5.86′10~5 Da、1.58′10~6 Da、8.13′10~5 Da、1.04′10~6 Da、8.62′10~5 Da。CSP-1、CSP-2、CSP-3、CSP-4和CSP-5的单糖组成极为相似,但摩尔比有一定的差异,构成玉米须多糖的主要成分有甘露糖、葡萄糖和半乳糖,其次含有少量的鼠李糖、阿拉伯糖、糖醛酸、木糖、核糖和岩藻糖。5种CSPs的骨架主要由1?4,1?6,1?3,6及?1连接而成,糖苷键链接类型相似,但比例不同。~1H-NMR谱和~(13)C-NMR谱显示CSP-1、CSP-2、CSP-3、CSP-4和CSP-5有α糖苷键和β糖苷键,α糖苷键比较多,CSP-2中存在(1→4)和(1→6)。CSP-1不存在三螺旋构象,而CSP-2、CSP-3、CSP-4和CSP-5存在三重螺旋构象。3、五个组分的玉米须多糖体外DPPH和ABTS自由基清除能力的测定。VC、CSP-1、CSP-2、CSP-3、CSP-4、CSP-5对DPPH自由基清除能力的IC_(50)分别为0.06±0.0014 mg/mL、1.30±0.0039 mg/mL、0.46±0.0067 mg/mL、2.71±0.0070mg/mL、0.67±0.0057 mg/mL、0.99±0.0077 mg/mL。对ABTS自由基的清除能力的IC_(50)分别为0.02±0.0033 mg/mL、0.23±0.0071 mg/mL、0.15±0.0057 mg/mL、0.63±0.0074 mg/mL、0.56±0.0052 mg/mL、0.45±0.0075 mg/mL。结果表明五种组分的玉米须多糖都有一定的抗氧化活性,但在不同的抗氧化体系中所表现出的抗氧化能力是不同的,但综合两体系的结果考虑,CSP-2的抗氧化能力最强,可能与CSP-2含有较高的半乳糖和阿拉伯糖有关。以RAW264.7吞噬细胞系为模型,检测了五种玉米须多糖对RAW264.7细胞增值能力、吞噬能力以及NO分泌量的影响,结果表明CSP-1、CSP-2和CSP-3具有显著的免疫调节活性,而CSP-4和CSP-5的免疫调节活性不显著。以A549肺癌细胞为模型,测定5种玉米须多糖的抗肿瘤活性,CSP-2和CSP-5对A549肺癌细胞具有显著的抑制作用,综上所述,玉米须多糖具有抗氧化活性、免疫调节活性和抗肿瘤活性。本文研究结果表明玉米须多糖纯化组分CSP-1、CSP-2、CSP-3、CSP-4、CSP-5可开发成为一种新型的人类食用营养剂,也为农业废弃物玉米须的开发与利用奠定了科学的理论基础。
【图文】：

标准曲线,半乳糖醛酸,标准曲线,牛血清蛋白

第 2 章玉米须多糖的提取、纯化及分离酸的标准曲线：y = 8.8625x - 0.042，R2= 0.9996，其线性范围图 2.1（b）所示，，线性范围内吸光度与蛋白质浓度具有良好质的标准曲线：y = 7.23x - 0.0022，R2= 0.9998，其线性范围图 2.1（c）所示，线性范围内具有良好的线性关系。

洗脱曲线,洗脱曲线,糖醛酸含量,分离表

第 2 章玉米须多糖的提取、纯化及分离表 2.3 纯化前后玉米须多糖的纯度、蛋白质及糖醛酸含量多糖多糖纯度（%）糖醛酸含量（%）蛋白质含量粗玉米须多糖 18.82 7.43 7.5化后玉米须多糖 60.06 20.38 4.6纤维素 DEAE-52 分离纯化玉米须多糖用 DEAE-52 阴离子交换树脂层析柱对纯化后的玉米须多糖进行分离纯曲线如图 2.2 所示，从洗脱曲线可以看出分离得到 5 组分，分别由超4mol/mL 的 NaCl 溶液洗脱获得的，分别命名为 D-CSP-1、D-CSP-2、D-4 和 D-CSP-5。将 5 个组分的玉米须多糖收集、透析、浓缩、冷冻干燥的玉米须多糖粉末，备用。
【学位授予单位】：吉林化工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：R284.1

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