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多糖(polysaccharides,PS)是自然界中含量最丰富的一类多聚合物,而植物活性多糖不仅具有多方面的生物学功能,更是有多种药理活性,比如能够诱导体内免疫物质的产生,提高机体的免疫作用,抑制肿瘤的生长和扩散,降低血糖和血脂等,所以近年来多糖成为天然药物研究的热点之一。多糖是一种非细胞的毒性物质,作为药物应用的最大优点是毒副作用较少,且其来源比较广泛;因此,活性多糖既可以作为一类理想而有效的药物,也可以作为人们的保健食品。
银杏是一种古老的孑遗植物。可以说它浑身都是宝,集食用、药用、材用、绿化等多种用途于一体,它的叶、果实、花粉和外种皮等皆具有药用开发价值,是世界上珍贵的药用植物,因此可称之为“全身都是宝的活化石”。中国不但是银杏的故乡,而且是世界银杏资源中心,世界上超过90%的银杏白果都是来自中国,一直以来白果都是我国一种重要的出口创汇产品;据调查,截止到目前,全国有将近三十个省(市)都有银杏的种植,银杏的核用栽培已然成为我国银杏产区的支柱产业。据估计,我国银杏白果的年产量在1.3万吨左右,而银杏外种皮约占银杏果实的70%,即我们每年将有大约3万吨的新鲜银杏外种皮被废弃,这不仅造成了银杏资源的巨大浪费,而且造成了环境的严重污染。
银杏外种皮多糖(Ginkgo biloba exocarp polysaccharides,GBEP)是从银杏果实的外种皮中提取后获得的一种活性多糖。银杏外种皮是加工白果后的废弃物,有研究发现银杏外种皮中的多糖含量比较高,约含10%以上,并且具有抗癌、调节免疫力、抵抗衰老、降低血脂、止咳等多种功能,所以把银杏外种皮多糖作为药物或者保健食品的一种中间体产品,则能变废为宝,对农业资源中银杏外种皮的综合及合理利用和环境的保护意义重大。
通观银杏外种皮多糖的各种文献报道,其研究还基本停留在对多糖的提取、分离及纯化、对分子量的测定、药理活性以及单糖成分等的初级研究阶段,对银杏外种皮多糖的一级结构研究尚未见报道;文献资料表明多糖的生物活性与它们的化学结构是密切相关的,一级结构又是进一步深入研究多糖的特异性和构效关系以及药效学机理的基础。所以本课题以银杏外种皮为实验材料,研究了银杏外种皮多糖的提取工艺及含量测定方法、分离纯化水溶性银杏外种皮多糖,并对该多糖的糖链的分子量、糖残基之间的连接方式和顺序等一级结构信息进行研究,为更好的研究银杏外种皮多糖的生物学活性奠定一定的理论基础,为银杏外种皮在多糖领域的深入开发及研究提供一条全新的途径。本课题的主要研究内容及结果如下:
1对银杏外种皮多糖提取工艺的研究。常规的热水浸提法来提取GBEP,将其滤液浓缩后用乙醇沉淀得银杏外种皮粗多糖。优选提取工艺,最佳的提取条件是:料液比为1:10、水煮时间2h、提取次数3次、温度为95℃。得咖啡色粉末即银杏外种皮多糖,其得率约为9.41g/100g。
2苯酚-硫酸法测定银杏外种皮多糖的含量。单因素实验基础上来优选测定条件:硫酸用量为4ml、苯酚溶液1.2ml(质量分数5%)、显色温度为30℃、显色时间为20min。硫酸用量是影响显色的一个关键因素,用该方法测得的银杏外种皮多糖含量为44.15%。
3银杏外种皮多糖的重醇沉纯化。将大批量提取后的粗多糖再次溶于水,进行重醇沉纯化;通过对料液比、时间、温度等因素的考察来确定多糖得率最高的重醇沉条件。即:抽滤后未干燥多糖以1:3的比例直接溶于水,冷凝回流装置95℃搅拌溶解2h,多糖得率为75.2%。
4银杏外种皮多糖的脱色及脱蛋白。用双氧水对多糖进行脱色,温度为40℃,时间3h,双氧水加量0.5%,脱色率为54.3%,保留率为68%。脱蛋白用Sevage法:紫外分光光度计在波长190nm-400nm处扫描,脱蛋白前波长280nm处吸光度值为0.3172,脱蛋白后波长280nm处吸光度值为0.178。脱蛋白效果良好。
5银杏外种皮多糖一级结构的研究。选用纸层析、高碘酸氧化、Smith降解、甲基化分析、GC-MS分析、IR分析、NMR分析等方法进行结构分析,目前正在确定其分子的一级结构。