微生物发酵对龙眼多糖结构以及免疫活性的影响

来源 :华南农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sadiori1383
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龙眼(Dimocarpus longan Lour.),又称桂圆,因其果肉中含有丰富的营养物质,具备多种保健功能,是药食两用的滋补佳品。本课题以龙眼为实验材料,初步探讨浅盘静置发酵龙眼醋工艺的可行性,提取龙眼浆、龙眼酒(酵母发酵48 h)、同步发酵龙眼醋(酵母和醋酸菌一起接种发酵)、适度发酵龙眼醋(酵母发酵24 h,醋酸菌发酵60 h)的粗多糖,初步探讨四种粗多糖的结构和免疫活性,然后经分离纯化、结构鉴定、免疫活性分析,研究微生物发酵对龙眼多糖结构以及免疫活性的影响,并以巨噬细胞RAW264.7为靶细胞,初步探寻发酵龙眼多糖LP3免疫调节活性的分子机制,主要研究结果如下:(1)龙眼果肉打浆后经酵母菌发酵制得龙眼酒,再经醋酸菌发酵后得到不同发酵程度的龙眼醋。与龙眼浆相比,同步发酵龙眼醋和适度发酵龙眼醋中抗坏血酸、总酸和ORAC值等都显著提高,总酚含量则显著下降,色差分析显示两种龙眼醋呈诱人的亮黄色,感观综合评分较高,龙眼醋浅盘静置发酵工艺具有一定可行性。(2)对龙眼浆、龙眼酒(酵母发酵48 h)、同步发酵龙眼醋(酵母和醋酸菌一起接种发酵)、适度发酵龙眼醋(酵母发酵24 h,醋酸菌发酵60 h)的粗多糖进行提取,结构鉴定表明,LPC1分子量为8.62×10~7 Da,主要含有葡萄糖(94.53%)等五种单糖,发酵组粗多糖LPC2、LPC3、LPC4均形成分级,都新增了鼠李糖,且甘露糖比例显著升高。免疫活性研究结果表明,与未发酵的LPC1组相比,发酵组的细胞因子分泌水平较佳,特别是LPC3组,随着LPC3浓度的升高,NO、IL-6和TNF-α分泌均先升高后降低,且IL-6和TNF-α的最大分泌量为四组粗多糖中最高。(3)通过DEAE Sepharose Fast Flow柱层析对四种粗多糖进行分离纯化,得到龙眼多糖(LP1)、龙眼酒多糖(LP2)、同步发酵龙眼醋多糖(LP3)和适度发酵龙眼醋多糖(LP4),紫外全波段扫描结果表明均不含或基本不含蛋白质和磷酸,纯度较高。LP1的分子量为2.01×10~4Da,发酵组多糖LP2、LP3、LP4均形成分级。四组纯化多糖的红外光谱和单糖组成结果表明,LP1的单糖残基中存在β-吡喃糖苷,LP2、LP3、LP4的单糖残基中存在β-吡喃糖苷和甘露糖。LP1主要含有葡萄糖(94.86%)等四种单糖;LP2主要含有半乳糖(49.22%)和甘露糖(23.78%)等五种单糖;LP3和LP4都主要由甘露糖等多种单糖组成。单糖组成与红外光谱分析结果吻合,发酵组龙眼多糖中甘露糖含量迅速升高。四组纯化多糖的电镜扫描结果显示,LP1以丝状结构为主,LP2以块状结构为主,LP3表面蕉叶状结构明显,LP4表面树枝状结构较多。(4)发酵前后纯化龙眼多糖对巨噬细胞RAW264.7的免疫调节活性有所不同,各组分对巨噬细胞NO的分泌无显著差异,但发酵组龙眼多糖LP2、LP3、LP4的IL-6和TNF-α分泌量均显著高于LP1组,其中以125μg/m L的LP3的免疫调节活性最佳,说明发酵组龙眼多糖显示更好的促进巨噬细胞分泌IL-6和TNF-α的能力。(5)浓度为125μg/m L时,LP3可显著增加p-ERK,p-JNK,p-p38,p-p85,p-IκBα,p-Akt的蛋白表达水平,且呈现时间-效应关系,说明发酵组龙眼多糖LP3可通过介导MAPK(ERK,JNK,p38)和PI3K/Ak(p85,IκBα,Akt)信号通路,从而激活巨噬细胞RAW264.7,促进免疫因子NO、IL-6和TNF-α的分泌,进而提高RAW264.7的免疫应答。
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