【摘 要】
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蝉花（Cordyceps cicadae）是一种药用真菌,多糖是蝉花的重要活性成分之一。为了了解蝉花多糖的化学结构及生物活性,本文以蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉为原材料,对蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉多糖的结构表征以及体外降血糖效果进行了研究,同时,对蝉花孢子粉多糖体内降血糖效果进行了研究。蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉经热水浸提、乙醇沉淀、AB-8大孔树脂脱色,Sevag法脱蛋白和透析后得到蝉花菌质粉、孢子粉
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蝉花（Cordyceps cicadae）是一种药用真菌,多糖是蝉花的重要活性成分之一。为了了解蝉花多糖的化学结构及生物活性,本文以蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉为原材料,对蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉多糖的结构表征以及体外降血糖效果进行了研究,同时,对蝉花孢子粉多糖体内降血糖效果进行了研究。蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉经热水浸提、乙醇沉淀、AB-8大孔树脂脱色,Sevag法脱蛋白和透析后得到蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉粗多糖,得率分别为4.64%,0.41%和1.14%。利用DEAE-52阴离子交换层析法对三种粗多糖进一步分离纯化,得到三种纯化后的多糖（分别命名为BSP、SPP和PPP）,得率分别为34.33%、19.33%和46.15%。BSP的分子量为127.82 KDa,SPP的两个组分分子量分别为42.81 KDa和3.86 KDa,PPP的两个组分分子量分别为903.27 KDa和21.05 KDa。化学组成分析表明,BSP、SPP和PPP的总糖含量分别为58.15%、77.49%和72.62%;糖醛酸含量分别为11.35%、21.39%和17.47%。此外,BSP、SPP和PPP含有较低的蛋白质和核酸,这与紫外光谱在280 nm和260 nm波长处未发现明显的吸收峰的结果是一致的。单糖组成表明SPP和PPP均由阿拉伯糖（Ara）、半乳糖（Gal）、葡萄糖（Glc）、木糖（Xyl）和甘露糖（Man）组成,摩尔比分别为9.10:15.40:41.20:17.50:16.80和4.50:11.90:62.20:10.70:10.70,BSP由Ara、Gal、Glc和Xyl组成,摩尔比为7.60:1.80:76.10:14.50。甲基化分析表明BSP、SPP和PPP分别含有8、12和15种糖苷键,红外光谱、以及核磁共振光谱分析的结果可知,三种多糖均含有吡喃糖,存在α和β构型。体外降血糖研究表明,HepG2细胞经5×10-8mol/L的胰岛素处理48 h后,细胞胰岛素抵抗模型葡萄糖消耗减少,且存活率较高,可建立稳定、成功的HepG2细胞胰岛素抵抗模型。采用不同浓度的蝉花菌质粉、孢子粉和纯粉多糖溶液（0.2、0.4、0.8、1.6、3.2 mg/m L）干预IR-HepG2细胞,根据葡萄糖消耗量进行对比与分析,结果显示,蝉花孢子粉多糖的体外降血糖效果最佳,故选择蝉花孢子粉多糖进行后续体内降血糖研究。体内降血糖研究表明,糖尿病小鼠经灌胃100、200、400 mg/kg BW的蝉花孢子粉多糖四周后,与对照组相比,蝉花孢子粉多糖能够明显降低小鼠的体重和血糖水平;血脂结果显示,低、中剂量蝉花孢子粉多糖干预组的TC水平明显下降,蝉花孢子粉多糖高剂量干预组TC和TG水平显著下降,其HDL-C和LDL-C水平与正常组相比无统计学差异,以上结果表明,蝉花孢子粉多糖能有效改善2型糖尿病小鼠糖脂代谢状况,其中蝉花孢子粉多糖高剂量组效果显著。脏器指数结果显示蝉花孢子粉多糖高剂量组可显著降低肾脏和脾脏指数,同时,蝉花孢子粉多糖干预组可显著降低肝脏指数,表现出肝损伤防护效果。肝脏和胰腺组织学的改变进一步证明蝉花孢子粉多糖具有抗糖尿病作用。通过RT-PCR以及ELISA试剂盒对PI3K/Akt信号通路上关键基因进行检测分析,从分子水平探究蝉花孢子粉多糖对2型糖尿病小鼠胰岛素抵抗改善的机制,结果表明:中、高剂量的蝉花孢子粉多糖能够显著上调PI3K/Akt胰岛素信号传导通路中IRS-1、IRS-2、PI3K和GLUT4基因的m RNA表达水平,高剂量的蝉花孢子粉多糖可显著上调IRS-1、PI3K和Akt蛋白表达水平。综上所述,蝉花孢子粉多糖的降血糖机制可通过改善胰岛素抵抗进而改善2型糖尿病,其保护作用可能与激活PI3K/Akt通路有关,表明蝉花孢子粉多糖可作为生物医学工程和制药工业中治疗和预防2型糖尿病的有价值的材料。
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