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目的:优化短梗五加多糖的提取工艺,利用离子交换柱层析对短梗五加多糖进行分离,研究不同组分短梗五加多糖的生物活性,分析生物活性较高组分的结构特征,探讨其构效关系。方法:1.将温度、时间、液料比、提取次数作为主要考察因素,采用正交实验优化提取短梗五加多糖(ASP)的工艺,经DEAE-离子交换柱层析分离得到短梗五加中性多糖(ASP-Ⅰ)和酸性多糖(ASP-Ⅱ),对ASP、ASP-Ⅰ及ASP-Ⅱ的总糖、蛋白质、糖醛酸及ASP-Ⅰ的淀粉含量进行测定。2.调节免疫作用:通过检测淋巴细胞增殖,腹腔巨噬细胞的吞噬、一氧化氮(NO)和免疫细胞因子(TNF-α)的分泌水平,评估ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ的免疫调控作用。3.体外抗氧化实验:通过自由基清除和抑制、金属离子螯合能力、还原能力三方面,评价ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ体外抗氧化活性;体内抗氧化实验:利用D-Gal小鼠模型,检测并记录ASP-Ⅱ干预后小鼠身体的重量、血清、肝组织谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)的变化,考察ASP-Ⅱ的体内抗氧化活性。4.采用心肌H9c2细胞缺氧4 h后复氧2 h造成损伤模型,评估ASP-Ⅱ对心肌细胞缺氧复氧损伤的保护及机制。5.短梗五加酸性多糖结构分析:ASP-Ⅱ经Sephadex G-100凝胶层析柱进一步纯化得到纯化后的酸性多糖(ASP-Ⅱ-2)。通过高效液相(HPLC)、刚果红、红外光谱(FT-IR)、气质联用技术(GC-MS)等方法对ASP-Ⅱ-2的结构进行解析。结果:1.影响短梗五加多糖提取率的因素排序为:提取次数>温度>液料比>时间。最佳提取条件为:温度100℃,时间2 h,料液比1∶15,提取次数3次。应用此工艺多糖提取率可达到2.63%。ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ的总糖含量分别为35.75%、87.61%、72.33%;蛋白质含量分别为2.81%、0.82%、0.36%;糖醛酸含量分别为11.87%、0.02%、19.71%;ASP-Ⅰ的淀粉含量为0.03%。2.体外免疫调节实验中,ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ均能不同程度地增强淋巴细胞的增殖转化、腹腔巨噬细胞的吞噬、增加NO的释放,促炎性因子TNF-α的分泌。其中ASP-II的免疫调节作用最强,且具有剂量依赖关系。3.体外抗氧化实验表明ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ在0.2~20 mg/m L范围内能有效清除羟基自由基,ASP-Ⅱ作用最佳,清除率为80.31%;ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ在0.01~2mg/m L浓度范围内能够有效清除DPPH自由基,ASP-Ⅱ清除率最高,为86.28%;ASP-Ⅱ金属离子螯合能力高于ASP、ASP-Ⅰ,其最大螯合率为82.47%。在FRAP法中,ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ的FRAP值分别为1.16、0.91、2.38。体内实验表明ASP-Ⅱ能够维持D-Gal模型小鼠身体的重量,使小鼠血清、肝组织中GSH-Px、CAT、SOD水平升高,MDA水平下降,其中尤以200 mg/kg剂量组作用最为明显。4.H9c2细胞缺氧复氧损伤模型中,经50、100μg/m L ASP-Ⅱ干预,H9c2细胞的细胞活力明显增加,同时抑制LDH、CK、MDA、Caspase-3水平的升高,促进SOD水平升高;上调mi R-451的表达,下调HMGB1的表达。5.通过HPLC、刚果红、FT-IR、GC-MS等分析方法对ASP-Ⅱ-2结构进行初步研究,结果表明ASP-Ⅱ-2的分子量为5.9 k Da,单糖组成及摩尔比为:Ara、Rha、Gal、Glc、Man、Gal A(0.44:0.67:0.52:1:0.15:4.14)。主链的构成是→-(1-Gal A4)→,且于C3位上存在分支,其支链的构成是→(1-Ara-5)→、→(1-Rha-3)、→(1-Glc-6)→、→(1-Glc-3,6)→,末端残基是Gal,Man,Rha与Ara。结论:经正交试验优化的提取工艺稳定可行;ASP、ASP-Ⅰ、ASP-Ⅱ均具有不同程度的免疫调节、抗氧化和保护心肌细胞H/R损伤的作用,其中ASP-Ⅱ活性最强;HPLC、FT-IR、GC-MS等分析结果表明,ASP-Ⅱ-2的分子量为5.9 k Da,由→-(1-Gal A4)→构成主链,多种糖苷键构成支链的果胶型多糖。