论文部分内容阅读
白芨(Bletilla striata(Thunb.)Reichb..f),又名“白及”,为兰科(Orchidaceae)白及属(Bletilla)多年生草本植物,具有收敛止血、消炎生肌等功效,白芨假鳞茎含有多糖、粘液质、甾类、萜类、酯类、醚类、联菲类等活性物质,而多糖是含量最大的主要活性物质,因白芨多糖水提液具粘稠,又常称为“白芨胶”。有关白芨多糖的研究,聚焦于白芨总多糖,但对醇沉分级白芨多糖及其生物活性的研究报道较少。论文对白芨多糖进行了工艺优化、醇沉分级、理化性质和结构表征分析以及抗氧化、吸湿保湿、体外凝血试验研究,确定了提高白芨多糖提取率的工艺参数,初步确定了醇沉分级后三种组分白芨多糖理化特性和生物活性的基本区别,取得了如下结果:(1)响应面法优化白芨多糖水提醇沉工艺,结果为提取温度对白芨多糖提取率影响为高度显著,提取时间对多糖提取率影响为显著。提取最佳工艺为液料比为59.77:1(m L/g),、提取时间为1.42h、提取温度为67.79℃,该条件下白芨多糖提取率为40.99%。总多糖BSPs分级梯度醇沉得到了三种组分的白芨多糖,其得率大小为BSP-50>BSP-70>BSP-30。(2)醇沉分级白芨多糖理化性质研究表明:BSP-30、BSP-50、BSP-70和BSPs总糖含量分别为61.57±3.12%、62.47±3.10%、69.33±3.32%、61.89±1.18%,蛋白质含量分别为2.27±0.03%、1.97±0.03%、0.35±0.04%、4.04±0.08%、;还原糖含量分别为8.70±0.89%、7.86±0.12%、14.18±1.46%、3.50±0.78%。p H测定结果表明白芨多糖为中性多糖;分级醇沉白芨多糖后,粘度较为明显的变化,其中BSP-70(4.03±0.45mpa.s)粘度与BSPs(144.73±1.53mpa.s)相比,粘度值下降30多倍,而BSP-30和BSP-50的粘度较大为177.67±1.04mpa.s、151.43±0.36mpa.s。溶解性实验结果:在25℃到100℃之间,随着温度增加多糖溶解时间逐渐缩短,分级醇沉后,白芨多糖完全溶解时间分别缩短了约9min、17min、28min,其中,BSP-70组分溶解速度为BSPs的4倍多,说明分级醇沉法可以改善白芨多糖的溶解性。白芨多糖BSP-30、BSP-50和BSP-70和未分级白芨多糖BSPs的吸水性能,测定结果分别为315.00±2.33%、200.22±1.68%、181.11±1.92%、250.33±1.53%。可以看出,白芨多糖各组分均具有良好的吸水性能,BSP-30多糖组分吸水率最大。(3)醇沉分级白芨多糖结构表征红外检测结果显示,四种多糖均有多糖基础结构吸收峰,有β-葡聚糖特征吸收峰;分级醇沉方法对白芨多糖的热稳定性影响不大,有略微增强热稳定作用;四种多糖在10°~30°之间均表现出较低的衍射最大值,表明其结构为非晶态结构;刚果红试验表明白芨多糖为三螺旋结构,而BSP-70三螺旋结构在Na OH溶液浓度为0.1mol/m LNa OH时发生改变,成为自由弯曲结构。分级醇沉后的白芨多糖各组分微观形态各有不同,放大20000和50000倍后,BSP-30表面紧实,呈现胶质状,BSP-50、BSP-70和BSPs表面大小不一紧密孔隙。高效凝胶渗透色谱和高效液相结果显示,分级醇沉后白芨多糖各组分单糖组成相似,甘露糖和葡萄糖为含量最多,占98%以上,甘露糖和葡萄糖比例均为4:1左右,单糖组成结构发生变化。分级后多糖BSP-70组分分子量最小为3.6831 x10~4Da,分子量最大的是BSP-30,为8.5643 x10~4Da。(4)多糖抗氧化、吸湿保湿活性以及体外凝血试验结果表明,白芨多糖的DPPH自由基清除试验、羟基自由基清除试验和ABTS自由基清除试验证明在一定浓度范围内,其抗氧化性能与多糖浓度呈依赖性。其中,BSP-70的抗氧化性最强,而BSP-30和BSP-50段白芨多糖的抗氧化活性减弱,表现出分子量低的多糖可能具有更好的自由基清除活性。吸湿保湿实验表明四种白芨多糖在RH=43%和RH=81%环境下都具有一定吸湿能力,均高于透明质酸(8.09.±0.18%、31.90±1.67%)和海藻酸钠(7.00±0.38%、15.00±1.01%)。四种不同组分白芨多糖中,BSP-70吸湿性能最好,最大吸湿率分别为12.00±0.46%和31.00±1.50%。保湿实验结果显示BSP-30保湿率最优为85.77±0.87%,相当于透明质酸85.60±0.75%的保湿率,分子量大表现出较好保湿性能。体外凝血试验表明四种多糖均能够通过TT、PT、APPT三种途径发挥促凝血作用,促凝作用呈浓度依赖性,其中BSP-70多糖组分主要是通过PT途径发挥促凝作用,外源性凝血时间缩短约27.14%。分级醇沉后,白芨多糖各组分依然具有促凝止血作用,但与未分级BSPs相比,促凝作用并无明显变化。本实验采用传统水提醇沉法提取白芨多糖,通过单因素试验考察液料比、提取时间和提取温度对白芨多糖提取率的影响,结合响应面优化提取工艺以及实验的可行性,将提取提取最佳工艺为液料比为60:1(m L/g),、提取时间为1.5h、提取温度为70℃,在该条件下白芨多糖提取率为40.82±0.28%。在最优条件下,采用乙醇醇沉分级法将白芨多糖分为BSP-30、BSP-50、BSP-70,其分级多糖得率大小为BSP-50>BSP-70>BSP-30。三种分级多糖均为中性多糖,分级醇沉法能够改变多糖的化学成分、吸水性能、粘度以及溶解性,其中BSP-70(4.03±0.45mpa.s)粘度与BSPs(144.73±1.53mpa.s)相比,粘度值下降30多倍;BSP-30多糖组分吸水率最大;BSP-70组分溶解速度为BSPs的4倍多。分级醇沉对于白芨多糖基础结构吸收峰热稳定性影响不大;结构均为非晶态结构;四种多糖样品为三螺旋结构,而BSP-70三螺旋结构在Na OH溶液浓度为0.1mol/m LNa OH时发生改变,成为自由弯曲结构。分级醇沉后的白芨多糖各组分微观形态和单糖组成比例有一定改变,甘露糖和葡萄糖为含量最多,占98%以上,甘露糖和葡萄糖比例均为4:1左右。其中,BSP-70的抗氧化性最强且BSP-70吸湿性能最好,在RH=43%和RH=81%最大吸湿率分别为12.00±0.46%和31.90±1.67%。保湿实验结果显示BSP-30保湿率最优为85.77±0.87%,相当于透明质酸(85.60±0.75%)的保湿率。白芨多糖各组分依然具有促凝止血作用,但与未分级BSPs相比,促凝作用并无明显变化。因此,多糖活性与其理化性质、基础结构有一定关系,其构效关系需要进一步分析研究。