紫丁香蘑多糖的分离纯化、结构表征及生物活性研究

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紫丁香蘑(Lepista nuda)属于伞菌目、口蘑科、香蘑属,又名紫晶蘑、裸口蘑,是一种药食两用菌,主要分布在我国的云南、黑龙江、甘肃等地区。紫丁香蘑具有特殊的香气,富含丰富的维生素、蛋白质、矿物元素等营养物质,具有良好的生物活性。本文针对紫丁香蘑多糖开展研究,优化了紫丁香蘑多糖的提取工艺,分离纯化粗多糖得到三种纯化多糖,并对紫丁香蘑多糖的结构进行解析,通过细胞实验评价其生物活性,主要研究结果如下:在单因素实验的基础上,采用响应面模型,对超声辅助热水浸提法提取紫丁香蘑多糖的工艺参数进行优化,优化后的工艺参数为浸提温度95℃,料液比1:30,浸提时间155 min,超声时间20 min。在此优化条件下,平均多糖得率为5.28±0.56%。对粗提液进行浓缩、脱色、脱蛋白、醇沉等步骤后,得到紫丁香蘑粗多糖LNPs。紫丁香蘑粗多糖LNPs经过DEAE-52纤维素离子交换柱层析法分离纯化,得到两种均一性多糖LNP-Ⅰ、LNP-Ⅱ和一种非均一性多糖LNP-Ⅲ。理化性质研究表明LNP-Ⅰ和LNP-Ⅱ的重均分子量Mw为15653 Da和18578 Da。LNPs,LNP-Ⅰ,LNP-Ⅱ,LNP-Ⅲ的总糖含量分别为86.92%,84.21%,87.35%,83.56%;蛋白质含量分别为6.12%,1.88%,1.38%,4.78%;糖醛酸含量分别为5.56%,1.82%,2.71%,3.96%;基本不含淀粉类物质。对两种均一性紫丁香蘑多糖LNP-Ⅰ和LNP-Ⅱ的结构进行表征。综合单糖组成研究、高碘酸氧化-Smith降解、红外光谱图、甲基化分析和核磁共振分析结果,推断出LNP-Ⅰ的一级结构以1,2,4-α-Manp,1,6-α-Galp和末端糖残基T-α-Glcp为主链,支链主要由1,3-α-Galp和末端糖残基T-α-Glcp和T-α-Fucp组成。LNP-Ⅱ的一级结构主要由1,2,4-α-Manp,1,6-α-Galp和末端糖残基T-α-Glcp组成主链,其中穿插着1,2,3,6-β-Glcp,分支链与1,2,4-α-Manp的C2相连,由1,3-α-Galp和末端基T-α-Manp,T-α-Glcp,T-α-Fucp组成。电镜下的LNP-Ⅰ和LNP-Ⅱ的形态都呈现无序的片状结构,LNP-Ⅰ的表面粗糙且疏松,存在很多细孔,而LNP-Ⅱ的表面更为光滑。探究紫丁香蘑多糖对三种癌细胞Hep G-2,A375和MDA-MB-231的抑制作用以评价其抗肿瘤活性,结果表明,LNP-Ⅰ具有最好的抗肿瘤活性,LNP-Ⅲ次之。采用体外化学分析法和细胞实验评价四种紫丁香蘑多糖的抗氧化活性,结果表明,LNPs对羟自由基的清除能力最强,LNP-Ⅲ次之;LNP-Ⅰ的总还原能力最强;LNP-Ⅰ和LNP-Ⅱ具有细胞抗氧化能力,且可以被细胞较好地吸收,并在细胞内发挥抗氧化作用。通过巨噬细胞RAW264.7模型和LPS诱导的巨噬细胞RAW264.7模型分别探究紫丁香蘑多糖的免疫活性和抗炎活性。结果表明,四种紫丁香蘑多糖均可以不同程度地提高巨噬细胞的吞噬能力,还可以通过上调i NOS、TNF-α、IL-6 m RNA的表达,诱导巨噬细胞分泌细胞因子NO、TNF-α、IL-6,进而增强免疫应答,调节免疫功能。此外,抗炎实验结果也显示紫丁香蘑多糖可能通过参与抑制炎症相关基因的表达,从而抑制对应细胞因子的分泌,以达到消除炎症的效果。本研究结果表明,紫丁香蘑多糖可以作为抗氧化剂、抗肿瘤辅助剂、免疫和抗炎调节物等,应用于功能性食品和生物医药等领域,为紫丁香蘑多糖的进一步开发利用提供了理论依据。
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