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沙蒿,菊科蒿属,多子叶植物,是我国西北沙漠旱地所特有的植物资源,具有重要的经济利用价值和环境保护功能。从沙蒿籽中提取的多糖可分为水溶性多糖与水不溶性的胶质多糖,其中沙蒿籽胶多糖的含量是水溶性多糖的2-3倍,吸水性是明胶的1800倍,可广泛用于食品、生态等行业。研究发现沙蒿籽胶多糖具有降血糖血脂、预防心脑血管疾病、抗病毒等多种生物活性,对沙蒿籽胶多糖的研究及探索其应用价值具有重要意义。但沙蒿籽胶多糖溶解性差,目前国内外对胶质多糖的结构及构效关系的相关报道较少。本文旨在改变沙蒿籽胶多糖的溶解性,降低其分子量,进一步研究其生物活性及结构,为沙蒿籽胶多糖的开发应用提供科学依据。主要的研究结果如下:1.沙蒿籽胶多糖的提取及分离纯化采用热水法提取沙蒿籽胶ASKG,并用1 mol/L NaOH溶液处理沙蒿籽胶,以改变胶质的溶解性得到溶解性较好的沙蒿籽胶多糖AGP。AGP经DEAE-cellulouse分离纯化后得到四个组分AGP-Ⅰ、AGP-Ⅱ、AGP-Ⅲ、AGP-Ⅳ,其中AGP-Ⅲ的得率最高,占总得率的47%。通过测定分离纯化后四个组分的单糖组成及分子量,发现AGP-Ⅰ和AGP-Ⅱ主要均由甘露糖、葡萄糖及半乳糖组成,而AGP-Ⅲ和AGP-Ⅳ主要组分是酸性木聚糖。并且纯化后四个组分的分子量均大于500 kDa。后期选取得率较高的组分AGP-Ⅲ进行降解以及后期活性和结构的研究。2.AGP-Ⅲ的降解及活性组分的筛选采用H2O2-Vc氧化降解体系对AGP-Ⅲ进行降解,通过改变H2O2和Vc的浓度比来获得不同分子量段的降解组分,研究发现Vc浓度能够显著影响AGP-Ⅲ分子量的变化。选取降解后的四个分子量段组分 AGP-Ⅲ-A:358.9 kDa、AGP-Ⅲ-B:106.7 kDa、AGP-Ⅲ-C:53.1 kDa、AGP-Ⅲ-D:23.6 kDa和AGP-Ⅲ进行理化性质的测定,结果显示AGP-Ⅲ、AGP-Ⅲ-A、AGP-Ⅲ-B、AGP-Ⅲ-C、AGP-Ⅲ-D 的糖含量分别为 78.8%、63.2%、73.9%、68.5%、75.1%。降解后各组分的糖醛酸含量升高,分别为21.2%、22.3%、26.2%、39.3%、26.5%,结果表明降解位点在木糖残基之间,致使暴露出更多的羧基官能团或其他活性基团。通过MTT法对比降解前后各组分对癌细胞HeLa、HepG2、SMMC-7721、MCF-7及人正常肝细胞L02活力的影响,结果表明,降解前后的各组分均可以极显著地抑制癌细胞HeLa、HepG2、SMMC-7721、MCF-7的活力且呈浓度依赖性,但对人正常肝细胞L02活力无显著影响,其中降解产物AGP-Ⅲ-C对癌细胞活力的抑制作用最强,且对HepG2细胞敏感性最强。因此后续试验进一步探究了 AGP-Ⅲ-C对HepG2人肝癌细胞凋亡的影响及其机制,并进行结构解析。3.AGP-Ⅲ-C对HepG2人肝癌细胞的凋亡作用通过集落形成试验探究HepG2细胞的增殖能力,结果表明AGP-Ⅲ-C可浓度依赖性抑制HepG2细胞的增殖。通过AO-EB双染和DAPI荧光染色观察细胞形态学变化,发现AGP-Ⅲ-C处理后的HepG2细胞核固缩,呈现典型凋亡特征。进一步研究表明,AGP-Ⅲ-C可显著降低HepG2细胞的线粒体膜电势,并增加细胞内ROS水平。采用流式细胞术检测细胞周期,发现AGP-Ⅲ-C能导致HepG2细胞G0/G1期阻滞。另一方面,AGP-Ⅲ-C促进ERK、JNK和p38的磷酸化,表明MAPK信号通路参与介导AGP-Ⅲ-C诱导的HepG2人肝癌细胞的凋亡过程。4.AGP-Ⅲ-C结构的表征AGP-Ⅲ-C经进一步纯化后,采用糖醛酸还原、全甲基化及水解乙酰化等方法结合GC-MS及NMR分析手段对其结构进行表征。研究发现AGP-Ⅲ-C为典型的4-O-甲基葡萄糖醛酸木聚糖组分,是以1→4连接的Xyl为主链,且相邻Xy1的C-2位存在4-O-Me-GlcA 的侧链。