大葱降糖和抗菌生物活性研究

发布时间：2020-05-13 01:46

【摘要】：大葱(Allium fistulosum L)作为常见食物及辅食香料中的一种,因其具有抗菌解毒去腥的功效备受人们青睐。传统中医认为葱属温性,具有祛除风寒、康健脾胃以及杀菌的功效,还可祛痰、利肺通阳、促进排汗解表、镇痛疗伤、疏通乳腺、快速止血。因此大葱作为药食两用品应用十分广泛。目前大葱的生物活性研究比较稀少,实际应用领域相对较窄,为了更加充分的利用和开发大葱天然资源,本研究以大葱为原料,通过工艺优化得到大葱乙醇提取物(E001),用有机溶剂萃取法将大葱醇提物粗分为石油醚萃取物(F001)、乙酸乙酯萃取物(F002)、正丁醇萃取物(F003)和水溶物(F004)4个溶剂极性部位,对大葱乙醇提取物和各极性部位体外降糖活性和抗菌活性进行了筛选,并初步探讨了大葱F002部位对HepG_2细胞胰岛素抵抗模型糖代谢的作用机制;同时对大葱乙醇提取物和各极性部位进行抗菌活性研究,并且对经过工艺优化提取大葱的挥发性成分进行了抗菌活性和化学成分分析。(1)以经鉴定为Allium fistulosum L的市售普通大葱为原料,以总黄酮含量和浸膏得率为评价指标,乙醇为溶剂,利用回流提取的方法提取得到大葱乙醇提取物(E001),采用单因素实验和正交实验对乙醇浓度,料液比,回流时间这三个因素进行考察,得到最优回流提取条件为:采用1:20料液比、60%乙醇在80℃下水浴加热回流提取4小时。以优化后的提取方案得到乙醇提取物(E001),依次用石油醚、乙酸乙酯和正丁醇逐步萃取分别得到4个不同极性部位,即石油醚萃取物(F001)、乙酸乙酯萃取物(F002)、正丁醇萃取物(F003)和水溶性部位(F004)。(2)由于发生葡萄糖代谢主要部位在肝脏,因此选用HepG2细胞研究大葱各部位降糖作用。采用高浓度的葡萄糖诱导HepG2细胞产生胰岛素抵抗,大葱乙醇提取物(E001)和4个不同极性部位通过葡萄糖氧化酶法进行初筛,最后选取能够增加胰岛素抵抗细胞模型对葡萄糖吸收的F002作为实验对象、通过葡萄糖氧化酶法检测F002对胰岛素抵抗细胞模型的葡萄糖摄取量、四哩盐比色试验(MTT)检测F002对细胞毒性和蛋白质印迹法(Western blot)检测胰岛素信号通路相关蛋白表达。实验结果显示诱导胰岛素抵抗模型的最佳葡萄糖浓度为40 mmol/L,且通过验证实验验证葡萄糖抵抗模型构建成功。F002浓度在20-80 mg/mL干预胰岛素抵抗模型细胞时,可以增加细胞对葡萄糖的摄取量,且在相同浓度下细胞存活率保持在80%以上,说明F002在此浓度下对细胞毒性较小且有效;Western blot检测结果表明F002可以调节因胰岛素抵抗细胞中p-IRS-1水平的升高、IRS-1、IRβ和GLUT2水平下降的情况,从而改善胰岛素抵抗。(3)选取金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、粪肠球菌、鲍曼不动杆菌、枯草芽孢杆菌、大肠杆菌和苏云金杆菌8种广谱细菌,用滤纸片法对乙醇提取物及不同极性部位高低浓度(0.1 g/mL和0.05 g/mL)进行抑菌活性测定,有抑菌活性的部位进一步测定其最低抑菌浓度(MIC)和最低杀菌浓度(MBC)。结果:高低浓度E001和F001对8种细菌均有较强抑菌作用,尤其是F001对铜绿假单胞菌和枯草芽孢杆菌极强,MIC值为3.125 mg/mL,MBC值在50 mg/mL;F002对8种细菌均有明显抑菌效果,尤其是对和肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌抑菌效果极强;F003抑菌效果最差,低浓度下只对肺炎克雷伯菌有抑制作用,而高浓度下也对铜绿假单胞菌和粪肠球菌无抑制作用。F004抑制细菌生长能力较弱,但对金黄色葡萄球菌抑制作用最明显。(4)以超声辅助水蒸气蒸馏的方法提取大葱挥发性成分,以挥发性成分提取率为评价指标,通过单因素实验和正交实验对超声时间,料液比和提取时间进行考察,运用GC-MS对其主要化学成分进行鉴定并对提取获得的大葱挥发性成分进行抗菌活性评价。结果:大葱挥发性成分提取最佳工艺为超声40 min,料液比1:3,蒸馏时间3 h。大葱挥发性成分实际提取率为0.0416%。通过GC-MS分析,NIST质谱库检索,鉴定了其中42个主要化合物,占总挥发性成分质量分数为99.99%,运用峰面积归一法确定各个组分的含量,其中主要物质为含硫化合物,含量较多的是氟胞嘧啶、烯丙基异丙基硫醚、丙烯基甲基硫醚,二甲基三硫化物、二丙基三硫化物、四硫化物、噻吩、噻烷和噻唑类。生物活性评价实验表明大葱挥发性成分对所选取的8种菌株均有很好的活性。(5)采用淀粉和糊精作为辅料,90%乙醇作为润湿剂对大葱乙醇总提物进行制粒,研究大葱提取物硬胶囊制备工艺。结果:按照最佳提取工艺大量提取,回收乙醇,在真空干燥箱中干燥至恒重,称取16.2 g干燥大葱总提取物粉末,添加4.9 g淀粉,4.9 g糊精,混匀,用90%乙醇作为润湿剂进行湿法制粒,60℃真空干燥后,制粒,过40目筛,200目筛除去细粉,湿度低于60%环境下将药粉颗粒装入3号胶囊,制粒100粒,测得每粒胶囊含总黄酮5 mg。即成大葱提取物胶囊。
【图文】：

乙素,蒽醌类化合物,黄酮类成分,黄酮类化合物

法分离纯化得到两种化合物，并命名为红葱乙素和异红葱乙素，鉴定结构如下：图1-1 红葱中两种蒽醌类化合物红葱乙素和异红葱乙素Fig.1-1 Red onion in two anthraquinones red onion B and allium red onion B prime1.3.3 黄酮类成分自然界中，黄酮类化合物存在于几乎所有植物中，因为植物的生长、发育、开花、结果与它息息相关，黄酮类化合物也广泛应用于治疗心血管疾病，，还有多种功效，因此对它的研究显得格外重要，大多数研究天然产物的科研工作者，都主要提取其黄酮类成分来研究其各种生物学活性。对大葱的黄酮类化合物研究不多，董勇U喌萚18]提取大葱黄酮类成分，利用各种柱色谱进行分离纯化，得到 6 种黄酮类成分

大葱,黄酮类化合物,提取物,保健剂

保健剂提供功效实验说明。对于大葱活性研究非常有必要，可为大葱后续开发推广具有实践意义。图1-2 大葱提取物中6种黄酮类化合物Fig.1-2 Allium fistulosum L extract 6 flavonoids
【学位授予单位】：武汉工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R285

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