甘草药渣中多糖提取及生物活性的研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pan2009pan
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甘草是常用的中草药之一,我国甘草年均消耗量逾6万吨,主要被用于加工成甘草酸和甘草浸膏,在加工过程中产生了大量的甘草药渣。甘草药渣少部分用于栽培基质,大部分被填埋、焚烧或露天堆置,造成甘草资源浪费和环境污染。文献报道甘草药渣中含有2.0%-2.5%多糖,甘草多糖具有抗氧化、降血糖、免疫调节等功效。本文以甘草药渣为原料,采用酶辅助两相盐析萃取技术提取甘草药渣多糖,并对多糖进行分离纯化,探究其理化性质及生物活性,具体研究内容如下:首先,研究了酶辅助两相盐析萃取甘草药渣多糖的提取工艺。考察了酶种类、酶量、酶解pH、酶解温度和酶解时间对多糖得率的影响,通过响应面优化获得了最佳提取条件。结果表明在纤维素酶和β-葡聚糖酶配比为2:1,酶量为820 U/g,酶解pH 4.0,酶解温度50℃,酶解时间120 min条件下,上相多糖和下相多糖得率最高,分别为0.88±0.04%和2.58±0.08%;对比了微波/酶/微波-酶耦合盐析萃取技术与热水法提取甘草药渣多糖的得率。其次,对酶辅助两相盐析萃取获得的上相多糖(GRP-1)和下相多糖(GRP-2)的理化性质、结构及生物活性进行研究。结果表明,GRP-1和GRP-2在主要化学组成、单糖组成、三股螺旋结构、微观形貌、晶体结构和热稳定性方面存在显著差异;GRP-1对·O2-具有较强的清除能力,而GRP-2具有较强的DPPH、ABTS、·OH清除能力和还原能力;GRP-2对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶的抑制能力更强;GRP-1和GRP-2对巨噬细胞RAW 264.7均无毒性,能促进NO和细胞因子(IL-1β、TNF-α和IL-6)的释放,体现出较强的免疫调节作用。再次,对GRP-1和GRP-2进行分离纯化,研究了纯化后上相和下相多糖各组分的理化性质和生物活性。结果表明,GRP-1和GRP-2经DEAE-52纤维素柱纯化后各得到3个组分;单糖组成表明,GRP-1-a是主要由葡萄糖组成的杂多糖,GRP-1-b主要由葡萄糖、岩藻糖、半乳糖醛酸和半乳糖组成,GRP-1-c中半乳糖醛酸和葡萄糖含量为90.58%;GRP-2-a和GRP-2-b主要由葡萄糖、半乳糖醛酸、木糖和岩藻糖组成,GRP-2-c中半乳糖醛酸和木糖含量为91.05%;上相和下相多糖组分对α-淀粉酶的抑制能力显著增强,并且对巨噬细胞RAW264.7无毒性,能增强细胞吞噬活性,促进NO和细胞因子(IL-1β、TNF-α和IL-6)的释放。最后,研究了三种上相多糖组分经模拟唾液-胃液-肠液消化后的消化率及单糖组成、特征基团和微观形貌的变化。结果表明,经消化后多糖中还原糖含量显著升高,三种多糖组分均有部分降解,其中GRP-1-b消化率最低为7.30%;研究了三种下相多糖组分的抗糖化活性。结果表明,GRP-2-b对果糖胺的抑制率最高为57.2%,GRP-2-a对α-二羰基化合物的抑制作用最强,GRP-2-a和GRP-2-b均能有效抑制糖基化终产物(AGEs)的形成,具有较好的抗糖化作用。
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