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结肠炎是一种病因不明的慢性非特异性肠道炎症性疾病。它的发病率和流行率主要以发达国家为主,并在发展中国家呈逐年增加的趋势。目前,常用于治疗结肠炎的药物大多具有疗效低、价格昂贵以及副作用等特点。因此,如何预防、缓解和治疗结肠炎的研究受到国内外学者的广泛关注。多糖具有安全性高、毒副作用小且生物活性多样的特点。多糖也是羊栖菜中最主要的生物活性成分之一,具有抗氧化、抗肿瘤、抗凝血和免疫调节等多种生物活性;由于其颜色深和分子量大的特点,大大限制了其生物活性及结构特性的研究。因此,本论文首先探究紫外光(Ultraviolet,UV)结合过氧化氢(H2O2)(UV/H2O2)处理对羊栖菜多糖的降解与脱色作用。其次,分析不同降解程度羊栖菜多糖的结构特性,并评价它们的体外抗炎活性,筛选出抗炎活性最佳的降解多糖。再次,探究所选降解多糖对小鼠结肠炎的作用及机制。最后,对所选降解多糖进行分离纯化,明确其具有最佳抗炎活性的组分,并分析其结构特性。以期为开发具有缓解结肠炎功能的低分子量羊栖菜多糖奠定理论基础。主要研究方法与结果如下:(1)UV/H2O2处理对羊栖菜多糖具有明显的降解作用基于凝胶渗透色谱法对羊栖菜多糖的分子量分析表明,UV/H2O2(150 mmol/L)处理2 h后,羊栖菜多糖的分子量从280.73 k Da降至13.71 k Da,而单独UV和单独H2O2(150 mmol/L)处理2 h后的分子量无明显变化。随着H2O2浓度和处理时间的增加,UV/H2O2降解羊栖菜多糖的作用增强;而随着多糖浓度的增加,其降解作用减弱;初始p H值为3时的降解作用最强。此外,UV/H2O2处理对羊栖菜多糖具有明显的脱色作用,而单独UV和单独H2O2(150 mmol/L)则无明显脱色作用。(2)UV/H2O2降解羊栖菜多糖的结构特性及体外抗炎活性基于UV/H2O2(100 mmo L/L)处理不同时间制备不同降解程度羊栖菜多糖。化学组成分析表明,与未处理相比,UV/H2O2处理2 h后多糖的总糖、蛋白质和糖醛酸含量分别减少14.29%、57.11%和43.18%,而还原糖和硫酸基含量分别增加202.86%和31.77%。其次,降解后多糖的分子量明显降低,形貌特征从不规则片状逐渐变为均匀的小颗粒状。此外,降解多糖中木糖和葡萄糖的摩尔百分比随着处理时间的增加而逐渐降低,而其他组成单糖的变化均无明显规律。体外抗炎活性研究表明,UV/H2O2处理2 h所得降解多糖PSF-T2抑制NO分泌的能力最强,并且能够很好地抑制促炎因子IL-1β、IL-6和TNF-α的分泌以及炎症相关基因Tlr4、Irak、Il-1β、Il-6、Il-12和Tnf-α的表达,说明PSF-T2具有较好的体外抗炎活性。(3)PSF-T2能够有效缓解小鼠结肠炎症状基于葡聚糖硫酸钠诱导的结肠炎小鼠模型,研究结果表明,PSF-T2能够增加结肠炎小鼠的体重和结肠长度,并减轻结肠水肿和病理损伤程度。PSF-T2也能调节NF-κB信号通路中IκBα和NF-κB p65的蛋白表达以及抑制IL-1β、IL-6和TNF-α的分泌与表达,从而抑制结肠炎小鼠的炎症反应。此外,PSF-T2也能通过促进肠粘液蛋白的分泌以及MUC-2和紧密连接蛋白(ZO-1、Occludin和E-cadherin)的蛋白表达,从而具有保护肠道屏障功能的作用。不同浓度干预结果表明,高浓度PSF-T2(200 mg/kg·BW)缓解小鼠结肠炎的作用最佳。(4)PSF-T2能够调节结肠炎小鼠的肠道菌群及代谢16S r DNA高通量测序结果表明,PSF-T2干预增加结肠炎小鼠的肠道菌群多样性和丰富度。门水平上,PSF-T2干预后,结肠炎小鼠Firmicutes的丰度增加,而Bacteroidota的丰度减少。科水平上,PSF-T2能够减少与促炎和引起肠道黏膜屏障损伤相关微生物的丰度,如Bacteroidaceae、Erysipelotrichaceae、Ruminococcaceae和Marinifilaceae,而增加与抗炎及促进短链脂肪酸和肠道粘液蛋白产生相关微生物的水平,如Lactobacillaceae、Desulfovibrionaceae、Saccharimonadaceae、Oscillospiraceae和Eggerthellacea。非靶向代谢组学分析中,OPLS-DA分析结果表明,模型组与PSF-T2组的血清代谢物存在明显差异。通过比较它们的代谢物共筛选出43个具有显著差异的代谢物。上述差异代谢物的KEGG通路富集分析表明,PSF-T2缓解结肠炎的作用主要与抗叶酸耐药性、矿物质吸收、中心碳代谢、蛋白质消化与吸收、胺酰-t RNA生物合成、胰岛素抵抗和苯丙氨酸/酪氨酸/色氨酸的生物合成途径相关。上述显著富集通路共涉及5个关键差异代谢物,分别为乙酰肉碱、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、脱氧尿苷酸和3-氨基甲酰基-2-苯丙酸。这5个关键代谢物与肠道微生物(科水平)的关联性分析结果表明,乙酰肉碱与Pseudomonadaceae显著正相关;L-蛋氨酸和L-苯丙氨酸与Helicobacteraceae显著负相关;脱氧尿苷酸与Lachnospiraceae显著正相关;3-氨基甲酰基-2-苯丙酸与Pseudomonadaceae显著负相关,而与f_unclassified_o_Oscillospirales显著正相关。此外,PSF-T2也能促进短链脂肪酸(如乙酸、丙酸和正丁酸)的产生。(5)PSF-T2纯化组分的结构特性和体外抗炎活性PSF-T2采用Toypearl-DEAE 650M阴离子交换柱纯化后共得到PT-0.25和PT-0.5两个组分,得率分别为39.50%和23.90%。PT-0.5的抗炎活性最佳,其能显著抑制NO的分泌以及IL-6、IL-12和TNF-α的分泌与表达。该组分总糖、蛋白质、还原糖、糖醛酸和硫酸基含量分别为50.33±1.40%、1.15±0.03%、11.39±0.38%、8.70±1.02%和5.00±0.23%;它的单糖组成主要由岩藻糖、半乳糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成,分子量主要为22.89k Da;它的形貌特征呈不规则的片状结构,并且表面光滑无孔。甲基化分析结果表明,该组分的结构组成较为复杂,由3个末端残基、6个线性残基和1个分支型残基组成;其中,其最主要的残基类型为:4-Fucp、t-Manp、6-Galp、t-Fucp和3,4-GlcAp。