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葛根为豆科植物野葛的干燥块根,在我国分布较广泛,因其具有降血糖、抗氧化、抗肿瘤等特殊功效而备受关注.胰蛋白酶抑制剂为一类对蛋白酶有抑制作用的多肽或蛋白质,其能与相应的蛋白水解酶形成动态平衡,调节生物体内许多重要的生命活动.本文从天然植物葛根中分离获得一种具有生物活性的胰蛋白酶抑制剂,其安全性毋庸置疑,通过观察抑制剂的生物学活性判断是否具有抗肿瘤效果,为进一步实验提供基础.
实验利用阴离子交换色谱High Q、SDS-PAGE、质谱、等电聚焦等方法分离纯化获得葛根蛋白,命名为RPTI。经质谱分析其相对分子量为20731.6Da,等电点值为6.34,N-端氨基酸序列检测结果为:DFVYDMCGNVLNGGTYYIL,通过NCBI比对推测其为植物胰蛋白酶抑制剂。抑制活性实验以BANPA为底物,测得RPTI对底物具有明显的抑制性。选取30-100℃温度范围测试RPTI对温度的稳定性,结果表明 RPTI具有较高耐热性,70℃条件下完全失活。调节pH范围4-7,检测RPTI对pH变化的稳定性,结果表明酸碱对RPTIi并无显著影响,pH8为相对最大活性值。
文献中提及胰蛋白酶抑制剂具有抗癌功效,因此本实验选取正常肝细胞L-02与肝癌细胞Hep-G2做对比实验,体外细胞实验结果表明,RPTI对正常肝细胞L-02并无毒性,而RPTI对肝癌细胞Hep-G2却有明显的抑制生长作用,最大抑制率达到85%,此时RPTI浓度为0.5mg/mL.因此本实验验证RPTI对肝癌细胞Hep-G2具有抑制作用,但并不适用于所有癌细胞,对RPTI的抗癌效果还需选取多类型癌细胞株进一步实验验证。
葛根为家喻户晓的药食同源物质,本实验成功从天然植物葛根中分离纯化获得一种具有生物学活性的胰蛋白酶抑制剂,为葛根入药及其药用功能提供基础依据,中医上葛根多用于复方中,因此对复方新用提供一定依据。