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木贼粗多糖降胆固醇作用及其提取纯化和结构研究

杨军

  本研究受吉林省科技厅现代农业重点项目—“功能性禽蛋产品产业化生产示范(项目编号:20100243)”资助。 本研究首先优化了木贼粗多糖的提取工艺,并考察了木贼粗多糖对大鼠高胆固醇血症的预防作用,然后对木贼粗多糖进行了纯化,获得一个相对均一的多糖组分,并对该多糖组分的一级结构进行了初步分析,最后在体外考察了该多糖组分潜在的心血管保护作用。 利用基于Box–Behnken设计的响应面法优化了具有高DPPH清除活性的木贼粗多糖的提取条件。试验拟优化的因素包括沉淀多糖时的乙醇终浓度(%)、提取液料比以及提取温度(°C)。方差分析表明,由多重回归分析得到的二次多项式模型能够很好地预测响应值。经过优化得到的最优工艺条件为:乙醇终浓度为90%、液料比为24.4∶1、提取温度为86.9°C,在此条件下,木贼粗多糖的得率达到了3.01±0.04%,其DPPH清除率达到了40.18±2.20%(每毫升反应液中含有0.5mg木贼粗多糖),与预测值吻合。 以木贼水煎剂为参照,利用高脂膳食诱导的高脂血大鼠模型考察了木贼粗多糖对高胆固醇血症的预防作用。用不同剂量的木贼粗多糖和水煎剂(10,20,40mg/100gbw/day)对高脂膳食大鼠进行灌胃处理4周后发现,木贼粗多糖和水煎剂都能在试验所用的灌胃剂量范围内呈剂量依赖性地:1)抑制高脂膳食大鼠血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)、低密度值蛋白胆固醇(LDL-C)水平及其冠心病(CHD)危险比的升高;2)抑制高脂膳食大鼠肝脏脂肪、甘油三酯和胆固醇含量的增加;3)增加大鼠胆酸盐、甘油三酯、胆固醇的排泄量。并且,当灌胃剂量达到40mg/100gbw/day时,木贼粗多糖和水煎剂的上述三种作用都达到了显著性水平(P<0.05),表明木贼粗多糖和水煎剂具有相似的预防大鼠高胆固醇血症的作用,其可能的作用机制是它们能够抑制胆酸盐的重新收、促进胆酸盐和胆固醇随粪便排出体外。 利用聚酰胺柱层析法对木贼粗多糖进行了脱色、脱蛋白处理。经过聚酰胺柱层析得到脱色、脱蛋白木贼多糖,即DEPS,其色素脱除率达到了66.10%,蛋白脱除率达到了95.08%,而多糖保留率高达90.37%,但其DPPH清除下降至原始粗多糖的70.03%。通过红外扫描光谱观察发现,层析前后的木贼多糖都具有多糖的特征吸收峰,而未经层析处理的木贼粗多糖中含有较多的硅。 利用30%、50%、70%、90%的乙醇分级沉淀木贼多糖DEPS,在30%的乙醇终浓度下得到了一个得率和DPPH清除率均较高的多糖组分,即DEPS-1。用DEAE-52柱层析处理DEPS-1,得到一个中性多糖组分,即DEPS-α。高效液相色谱鉴定表明DEPS-α是一个相对均一的多糖组分。利用苯酚硫酸法测得DEPS-α的纯度为71.21%。 对木贼多糖DEPS-α的一级结构进行了初步探索。DEPS-α的紫外-可见光扫描光谱表明DEPS-α不含或仅含有微量的蛋白、核酸以及色素类成分;DEPS-α的傅里叶变换红外扫描光谱显示DEPS-α具有α-多糖的特征吸收。通过高效液相凝胶渗透色谱测定并经过GPC软件分析,得到DEPS-α的数均分子量为707384Da,重均分子量为850566Da,Z均分子量1217579Da,Z+1分子量2215167Da;通过酸水解、柱前乙酰化衍生、气相色谱-质谱法测定,发现DEPS-α主要由阿拉伯糖、木糖、葡萄糖、半乳糖组成,其摩尔比为3.8∶2.0∶18.1∶1.8。 利用体外胆酸盐吸附模型、血清脂蛋白氧化模型、抗凝血模型考察了木贼多糖DEPS-α的体外心血管保护作用。结果表明:尽管DEPS-α不具备在模拟肠道中结合胆酸盐的能力,但其在体外呈剂量依赖性地抑制了Cu2+诱导的人血清脂蛋白氧化过程,同时,在体外抗凝血试验中,DEPS-α表现出延长活化部分凝血酶时间(APTT)的活性,表明木贼多糖DEPS-α具有潜在的心血管保护作用。……   
[关键词]:木贼;多糖;降胆固醇活性;提取纯化;一级结构;心血管疾病
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:吉林大学2012年
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