论文部分内容阅读
近年来,糖尿病患病人数逐年激增,新型、安全、有效的降血糖药物及功能食品开发在医药和食品领域引起广泛关注。苦瓜(Momordica charantia L.)是华南地区特色蔬菜,具有药食两用特性。课题组前期通过链脲佐菌素诱导的糖尿病小鼠模型证实苦瓜粗多糖具降血糖功效,但其化学组成和结构特征尚不清楚。热风干制是苦瓜目前主要的加工方式之一,而干制加工是否会影响其多糖的理化特征及生理活性尚未见报道。通过比较干制加工前后苦瓜多糖的理化特征、抗氧化活性、抑制α-葡萄糖苷酶活性和刺激L6小鼠骨骼肌细胞葡萄糖吸收能力,探明干制对苦瓜多糖生理活性的影响;采用离子交换柱层析纯化苦瓜粗多糖,分析各级分的结构特征及体外降血糖效果,主要研究内容如下:1干制加工对苦瓜多糖理化特征和生物活性的影响:新鲜苦瓜经45 ℃热风干制20h得到苦瓜干。采用水提醇沉法分别提取制备新鲜苦瓜粗多糖(FMP)和干制苦瓜粗多糖(DMP)。分析干制前后苦瓜多糖的理化特征、抗氧化活性、抑制α-葡萄糖苷酶活性和刺激L6小鼠骨骼肌细胞葡萄糖吸收能力发现:DMP和FMP均主要由半乳糖和阿拉伯糖组成,且前者的中性多糖、己糖醛酸和蛋白含量相对较高(P<0.05);DMP和FMP的重均分子量(MW)分别为104.97和9.38kDa,分散指数(MW/Mn)分别为1.35和1.13;扫描电镜图片显示DMP分子间结合较FMP疏松且吸湿性弱,而两者的热力学性质接近;FMP为α-D-吡喃葡萄糖,DMP为吡喃葡萄糖糖环。FMP对DPPH自由基和ABTS的清除率高于DMP(p<0.05)。两者的α-葡萄糖苷酶活性抑制IC50分别为148.8 μg/mL及166.1μg/mL,且DMP有效刺激L6小鼠骨骼肌细胞对葡萄糖的吸收。干制加工能显著影响苦瓜多糖的理化特征,减弱其抗氧化,对降血糖活性影响明显。2干制苦瓜多糖的分离纯化及结构表征:干制苦瓜粗多糖经DEAE-52离子交换柱层析纯化到三个主要级分:中性多糖MCP1及酸性多糖MCP2和MCP3。GC-MS分析发现MCP1和MCP2主要由半乳糖和阿拉伯糖组成,而MCP3主要由半乳糖和木糖组成,三者蛋白质含量分别为0.42%,0.81%,0.17%。红外光谱和核磁共振波谱分析发现MCP1和MCP2主要由a-由糖苷键组成。激光光散射-分子排除色谱测定MCP1-3的重均分子量(Mw)分别为33.38kDa、79.23 kDa、45.39 kDa,分散指数(Mw/Mn)各为1.451、1.283、1.837,且分子尺寸为MCP2>MCP1>MCP3。MCP1-3 的斜率(α)值分别为 0.62,0.34 和 0.35。干制苦瓜多糖经分离纯化得到的三种主要级分在化学成分和结构上有差异。3干制苦瓜多糖级分降血糖活性评价:L6骨骼肌细胞毒性实验证实,MCP1-3在小于1 mg/mL剂量范围内不会产生细胞毒性。采用葡萄糖氧化酶法分析MCP1-3在100-1000μg/mL剂量范围内对L6骨骼肌细胞摄取葡萄糖的刺激作用:阳性对照胰岛素组的上清液中葡萄糖含量相比空白组显著性降低(p<0.05);仅MCP2和MCP3能有效刺激细胞摄取葡萄糖,其中MCP2呈现出剂量依赖型且在1000 μg/mL时与胰岛素作用相当(p>0.05)。而MCP3在800 μg/mL时活性最强。此外,MCP1-3抑制α-葡萄糖苷酶活性的IC50值分别为560.2μg/mL,720.3 μg/mL和748.7 μg/mL。MCP1的降血糖机制可能与MCP2和MCP3有所差异。