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魔芋葡甘聚糖(Konjac glucomannan,KGM)是一种高分子量非离子型多糖,主链结构由β-D-葡萄糖和β-D-甘露糖以β-1,4糖苷键连接而成。魔芋葡甘聚糖具有降血糖、降血脂、抗肿瘤、抗病毒等多种特殊生物活性。本文主要研究魔芋葡甘聚糖短链分子(Konjac glucomannan short-chain molecule,KGSM)的理化性质、结构及其在体外的降血糖、降胆固醇作用,为魔芋葡甘聚糖结构与生物活性的构效关系研究提供理论依据。本文采用60Co Y-射线辐照、过氧化氢降解制备魔芋葡甘聚糖短链分子,使用凝胶渗透色谱测定分子量和多分散系数,以样品溶解质量的百分数表示溶解度,使用流变仪测定粘度,以热重分析仪测定分析热稳定性,扫描电子显微镜观察表面形貌组织,利用紫外—可见光谱(UV-VIS)、傅立叶红外光谱(FT-IR)、x-射线衍射等技术手段考察魔芋葡甘聚糖短链分子的结构,初步探明了γ-射线辐照与过氧化氢协同降解对KGM结构的影响。采用HepG2肝癌细胞,通过体外实验验证研究魔芋葡甘聚糖短链分子降血糖、降胆固醇的活性。主要研究结果如下:1.γ-射线辐照与过氧化氢协同降解制备的魔芋葡甘聚糖短链分子的重均分子量为6.48×104 Da,多分散系数为1.19,接近于1,说明降解产物组分比较接近均一物质;协同处理制备的样品溶解度增加至97.17%,热稳定性提高,粘度降低:γ-射线辐照使样品出现多孔状结构。2.结构表征表明,辐照与过氧化氢协同降解没有改变KGM骨架,没有引入新的官能团;红外光谱分析表明KGSM分子链仍以β-型糖苷键连接,且存在甘露糖;x-射线衍射图显示KGSM属于非晶态物质,呈现整体无序、局部有序的微晶结构。3.葡萄糖消耗与MTT毒性实验中,0.1 mg/mL和1 mg/mL KGSM对HepG2细胞增殖有抑制作用,以GC/MTT消除细胞增殖对细胞葡萄糖消耗的影响,结果显示0.1 mg/mL KGSM促进高糖HepG2细胞葡萄糖消耗的效果最佳(P<0.01)。4.以10-8 mol/L胰岛素诱导作用48h建立HepG2细胞胰岛素抵抗模型,且模型建立后在48 h内稳定。模型组细胞与正常细胞形态未见明显差别。KGSM作用48 h内,0.01 mg/mL和1 mg/mL KGSM能够促进模型细胞的葡萄糖消耗,且葡萄糖消耗量随时间延长而增加,其中,0.1 mg/mLKGSM作用48h的效果最显著(P<0.01)。5.胆固醇含量标准曲线的回归方程为:Y=319.3744X—3.0881,相关系数为0.9999(其中Y为峰面积,X为胆固醇含量),考察得知在0.28μg～1.4 μg范围内胆固醇含量与峰面积线性关系良好。实验中测定的细胞内胆固醇含量均在该范围内。6.建立HepG2细胞高胆固醇模型的最佳作用时间为24 h。1 mg/mL KGSM促进高胆固醇HepG2细胞胆固醇消耗的效果最显著(P<0.01)。