石花菜多糖的提取、分离纯化及其生物活性研究

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 5次 | 上传用户:junyan04
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藻类多糖种类繁多、资源丰富,是重要的天然生物活性成分,具有抗炎、抗凝血、抗肿瘤及抗病毒等多种作用,近年来已成为国内外科学家的研究热点。石花菜(Gelidium amansii)是中国重要的经济红藻之一,是一种利用价值极高的药食两用海藻,目前主要作为食用和琼胶提取的原料,综合利用程度不高,国内外对其多糖的研究报道也较少。本文对石花菜多糖的研究概况进行了总结,对石花菜中多糖的提取方法及最佳工艺条件进行了研究,同时对石花菜多糖的纯化组分进行了理化性质分析和初步结构解析,并评估了石花菜多糖对α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶的体外抑制活性,旨在为石花菜多糖的功能开发提供一些实验依据和理论参考。主要研究内容如下:(1)研究了复合酶法提取石花菜多糖工艺技术。在单因素实验的基础上,运用Box-Behnken响应面试验设计法,以复合酶添加量、酶解温度、料液比、酶解时间为因素,以多糖提取率为指标优化了提取工艺参数。结果表明石花菜多糖最佳提取工艺为:复合酶(m木瓜蛋白酶:m纤维素酶=2:1)添加量2.30%、酶解温度60.43℃、料液比1:32(g/m L)、酶解时间120 min。在此条件下,石花菜粗多糖的提取率为15.98%。(2)对提取的石花菜粗多糖进行了分离纯化。以提取的粗多糖为对象,采用Sevag法脱蛋白,再分别以纯水、0.1、0.3、0.5、0.7、0.9 M的氯化钠溶液经DEAE-52离子交换柱加样洗脱,进一步经Sephadex G-200凝胶柱层析对多糖进行了分离纯化。结果表明:0.3 M的Na Cl溶液洗脱组分含量最高(命名为GAP1);GAP1组分在经Sephadex G-200凝胶柱洗脱后呈现单一对称的洗脱峰,表明GAP1为单一组分多糖,其回收率为97.8%。(3)对GAP1的多糖组分、单糖组成及结构特征进行分析。采用化学方法测定GAP1的组分,通过PMP柱前衍生高效液相色谱法检测其单糖组成,对其相对分子质量进行测定并分析其红外光谱及核磁共振波谱。结果显示:多糖GAP1的总糖含量为92.56%、硫酸根含量6.92%、糖醛酸含量为44.53%,蛋白质未检出;GAP1主要为鼠李糖、葡萄糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖和L-岩藻糖,其中以半乳糖含量最高,各单糖物质的量比为1.00:1.00:4.45:27.31:2.27:1.88;GAP1的重均分子质量为62651 Da,红外光谱及核磁共振波谱测定结果均显示该多糖为含有糖醛酸和硫酸根的酸性多糖。(4)对GAP1的生物活性进行研究。对其α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶的体外抑制活性进行了测定,同时初步研究了GAP1对两种酶的抑制类型。结果表明:GAP、GAP1对α-葡萄糖苷酶及胰脂肪酶均具有一定的抑制活性,其中GAP1的抑制作用显著,其对α-葡萄糖苷酶及胰脂肪酶的半抑制浓度IC50分别为1.78 mg/m L和1.44 mg/m L,Lineweaver-Burk图表明GAP1对两种酶的抑制作用均为混合型抑制。由此可以表明,石花菜多糖可作为天然藻类来源的α-葡萄糖苷酶和胰脂肪酶抑制剂发挥降糖降脂作用。
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