麥冬多糖的結(jié)構(gòu)分析及其體外抗氧化活性研究.pdf

1、多糖是由單糖聚合而成的天然高分子化合物，廣泛存在于動物，植物和微生物組織中，它是維持生命及其正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基本物質(zhì)之一。人們早期只把多糖看作細(xì)胞結(jié)構(gòu)成分和食物來源，使得人們對多糖的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于核酸和蛋白質(zhì)。隨著蛋白質(zhì)與核酸研究的深入，多糖參與組織細(xì)胞功能活動機(jī)制的闡明以及多糖特殊藥用價值的凸現(xiàn)，豐富了人們對多糖的認(rèn)識。目前，以多糖結(jié)構(gòu)、功能和藥用價值為核心的糖工程被認(rèn)為是繼蛋白質(zhì)工程、基因工程后生物化學(xué)和分子生物學(xué)領(lǐng)域中最后一個巨大的科學(xué)

2、前沿，如同20世紀(jì)是蛋白質(zhì)、核酸時代一樣，21世紀(jì)應(yīng)該是“多糖生命科學(xué)”的時代。 麥冬為百合科植物的干燥塊根，主要產(chǎn)于四川與湖北，具有養(yǎng)陰生津、潤肺清心的功能，可用于熱病傷律、心煩口渴等癥。其主要化學(xué)成分為高異黃酮類、皂甙類、揮發(fā)油、甾醇類、無機(jī)元素和多糖等。麥冬多糖是麥冬中的主要活性成分之一，具有降血糖、延緩衰老、抗疲勞、輔助抑制腫瘤、抗輻射等作用。鑒于麥冬多糖具有多種藥理作用和生理功能，引起了人們的廣泛關(guān)注，但目前對麥冬多糖

3、結(jié)構(gòu)性質(zhì)方面的研究報道較少。 本論文在綜合國內(nèi)外研究進(jìn)展的基礎(chǔ)上，研究了麥冬多糖的提取、分離與純化，硫酸酯化修飾，POJ、AP-1、AP-2、AP-3、POJ-1和POJ-SS清除自由基的性能，并且初步研究了它們的化學(xué)結(jié)構(gòu)。通過以上研究，以期為綜合開發(fā)利用麥冬資源提供參考，為麥冬功能性產(chǎn)品的開發(fā)提供理論依據(jù)。取得的實(shí)驗結(jié)果如下： 1．麥冬多糖的提?。涸趩我蛩卦囼灮A(chǔ)上，設(shè)計了3因素3水平正交試驗，得到熱水提取麥冬多糖的最

4、佳工藝參數(shù)為：提取溫度80℃，提取時間2h，料液比1：10，在此工藝條件下，得到麥冬粗多糖(POJ)的提取率為5.62％，并采用苯酚．硫酸法對POJ的總糖含量進(jìn)行了測定。麥冬多糖的分離與純化： (1)季銨鹽沉淀法：POJ用30g/kg十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)沉淀得到麥冬多糖亞組分AP-1；CTAB處理后的上清用10g/kg H<,3>BO<,3>，2mol/L NaOH處理得到麥冬多糖亞組分AP-2；所剩上清，用乙酸處理后，再用

5、乙醇沉淀，得到麥冬多糖亞組分AP-3。(2)利用DEAE-52纖維素離子交換柱層析對POJ進(jìn)行了分級分離。DEAE-52纖維素柱用蒸餾水洗脫得水洗級分POJ-1。用SephadexG-200凝膠柱層析純化POJ-1。紫外光譜和SephadexG-200凝膠柱層析鑒定其為均一的多糖組分。 2．麥冬多糖的硫酸酯化反應(yīng)：氯磺酸一吡啶法所得麥冬多糖硫酸酯(POJ-SS)． 為淡黃色，有更好的水溶性，對其在200～400nm進(jìn)行紫

6、外掃描，在264nm、268nm和286nm左右均有吸收峰，測得硫酸基含量為20．24％，取代度為2．89，紅外光譜圖中1257cm<'-1>處有硫酸基(-O-SO<,3>-)的特征吸收峰。 3．麥冬多糖的初步結(jié)構(gòu)分析研究：SephadexG-200凝膠柱層析測得AP-1、AP-2、AP-3、POJ-1、POJ-SS和POJ-SJ的分子量分別為6755，12984，941．9，12585，11117，11184Dal。AP-1、

7、AP-2、AP-3、POJ-1、POJ-SS和POJ-SJ過2M硫酸水解，再用氣相色譜法測定各多糖的組成。結(jié)果表明AP-1主要由甘露糖、葡萄糖、阿拉伯糖和果糖組成；AP-2、AP-3、POJ-1和POJ-SJ主要由葡萄糖、甘露糖和果糖組成；POJ—SS主要由甘露糖、葡萄糖和阿拉伯糖組成。紫外光譜掃描顯示在260nm，280nm處均未見核酸和蛋白質(zhì)的吸收峰。紅外光譜分析得知六種多糖均有多糖的特征吸收峰，其中AP-2為β-吡喃糖，AP-1、

8、AP-3、POJ-1、POJ-SS和POJ-SJ均為β-呋喃糖。經(jīng)過部分酸水解、高碘酸氧化、Smith降解、紅外光譜和AFM分析，確定了其結(jié)構(gòu)：POJ-SS多糖鏈的連接方式為由β-(1，3)-呋喃葡聚糖構(gòu)成主鏈，并由(1→2)-甘露糖，葡萄糖，阿拉伯糖殘基組成側(cè)鏈。AP-1多糖鏈的連接方式為由β-(1，3)-吡喃葡聚糖以及(1→4)阿拉伯糖組成一個主鏈；并由(1→2)．甘露糖，果糖，葡萄糖，阿拉伯糖殘基連接組成側(cè)鏈分支。POJ-1和AP

9、-3的多糖鏈的連接方式均為由β-(1，3)-呋喃型葡聚糖構(gòu)成主鏈，POJ-1由(1-2，4)-葡萄糖，果糖糖殘基組成側(cè)鏈分支。AP-3由(1→2)．甘露糖，葡萄糖，果糖糖殘基組成側(cè)鏈分支。AP-2和POJ-SJ多糖鏈的連接方式為由β-(1，2)．呋喃型葡聚糖構(gòu)成主鏈，并由(1→2)-果糖，甘露糖，葡萄糖殘基組成的側(cè)鏈分支。 4．對六種麥冬多糖(POJ，AP-1，AP-2，AP-3，POJ-1和POJ—SS)的體外抗氧化活性進(jìn)行了

10、研究：通過對麥冬多糖還原能力的測定分析了它們的抗氧化活性；用鄰苯三酚自氧化法測定麥冬多糖對O<,2><'->·的清除作用；用鄰二氮菲-Fe<'2+>-H<,2>O<,2>體系測定麥冬多糖清除·OH能力；麥冬多糖對Fe<'2+>誘導(dǎo)脂蛋白PUFA過氧化反應(yīng)的抑制作用的測定。分別比較了POJ，AP-1，AP-2，AP-3，POJ-1和POJ-SS的體外抗氧化活性。結(jié)果表明，它們均具有體外抗氧化活性，且呈劑量依賴關(guān)系。體外抗氧化活性大小順序為