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琼胶是从红藻类海藻中提取出的天然多糖胶体,结构上主要是由(1-3)-β-D-半乳糖和(1-4)-3,6-内醚-α-L-半乳糖组成的链状聚合物。琼胶寡糖一般可分成两类,琼寡糖(还原端为3,6—内醚半乳糖)和新琼寡糖(还原端为半乳糖)。其中新琼寡糖基本不具有生理活性,而琼寡糖却有着多种活性,DP在2-4的琼寡糖被认为能够抑制炎症因子TNF-α的产生和iNOS的表达,而DP在6-8的寡糖是植物特别是藻类防御体系中重要的激发子。正是由于琼寡糖的这些已知以及未知的活性使它们具备了很大的药用和食用价值。本研究即以琼寡糖为研究对象,对它们的结构、分析方法、制备方法以及生物活性进行了系统的研究。 为了阐明寡糖聚合度与活性之间的关系,首先对琼胶进行降解,并利用凝胶层析柱分离出聚合度在2到10的各种纯寡糖。然后利用TLC,GC-MS,FT-IR,NMR及MALDI-TOF-MS等工具对降解产物以及纯寡糖进行了结构鉴定,并最终确定出它们的具体组成以及聚合度情况。随后对已经纯化的几种琼寡糖的各种生物活性进行了检测,其中包括抑制α-葡萄糖苷酶的活性、抗氧化活性、细胞毒以及细胞凋亡活性。在对α-葡萄糖苷酶的研究中发现,琼寡糖抑制酶活性的高低随着聚合度的升高而降低,其中琼二糖具有最强的抑制作用。细胞外的抗氧化实验结果表明,在各种琼寡糖中,琼六糖能够有效的清除DPPH自由基,而各种寡糖清除羟基自由基的能力非常接近。对细胞内的抗氧化作用的研究结果认为,琼六糖能够有效的抑制细胞内的ROS产生,并对抗霉素A处理后所引起的细胞凋亡现象有保护作用。琼寡糖在细胞毒活性方面表现出了选择性致死现象,各种琼寡糖对正常细胞都没有细胞毒作用,但是却能够特异性的对胃癌细胞BGC-823有较强的杀伤性,其中琼四糖表现出最高的活性,同时该糖对Hela细胞也有一定的作用。随后,实验以胃癌细胞作为研究对象,通过TUNEL、DNA Ladder以及流式细胞仪等方法检测了琼四糖的细胞凋亡作用,并最终认为琼四糖的细胞毒现象主要是通过诱导细胞凋亡产生的。 由于琼寡糖在研究和制备过程中需要一个方便而高灵敏度的定性定量方法,摘要本研究即以荧光标记试剂a一蔡胺对寡糖进行衍生化,建立了柱前衍生化的HPLC定量分析方法。通过此方法,各种聚合度的寡糖衍生物能够在HPLC上得到了很好的分离,其最低检测限可以达到0.1~2林创m!。随后在这种方法的基础上,采用正交实验方案对三种酸(盐酸、柠檬酸和固态酸)的降解条件进行了摸索,结果表明,当采用固态酸作为酸介质时,可以得到较高的寡糖得率和一定聚合度的寡糖。为进一步纯化寡糖,实验中采用活性炭柱对降解产物进行分离,当以5%和8%的乙醇洗脱时,可以得到高纯度的琼二糖,10%和15%的乙醇洗脱的主要是琼四糖和琼六糖,而25%的乙醇可以得到高聚合度的寡糖。 为验证混合寡糖的活性变化情况,本实验对三种乙醇洗脱粗寡糖的各种细胞内外的生理活性进行了再次的检测,所得出的结论与前面纯寡糖的实验结果较为一致。同时利用CC14诱导大鼠急性肝损伤,建立肝损伤动物模型,对大鼠的肝脏、心脏以及血清中的SOD,GSH一Px,MDA,GPT, GOT,和血糖含量进行了检测。结果认为,琼胶寡糖能够明显的改善CCI;对大鼠造成的损伤,SOD,GSH一Px的活性得到提高,而MDA,GPT, GOT指标有所下降,说明琼寡糖具有清除体内活性氧产生的能力。对大鼠的血糖检测结果还发现,琼胶寡糖尚具有一定的降血糖功效。随后利用药物四氧啼睫建立了糖尿病小鼠模型,观察了琼胶寡糖对糖尿病小鼠的血糖、血液中的MDA含量及脑、肝脏、心脏、肺脏等组织中MDA、GSH含量和GSH一PX、SOD活性的影响。实验结果同样证明了琼胶寡糖在一定浓度范围内(100一200 mg/kg)能够明显的抑制血搪的升高,保护体内各脏器免受活性氧损伤的作用。