苹果疏除幼果多糖的分离纯化、药理活性及结构表征

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中国是世界最大的苹果生产国,疏果是苹果生产过程中提高果实品质的重要措施。苹果疏除幼果(Thinned-young apple)营养价值丰富,是一种可资源化利用且附加值较高的植物资源。目前对苹果幼果中活性成分的研究主要集中在幼果多酚,而对苹果幼果多糖的研究鲜有报道。鉴于此,本研究以苹果疏除幼果为原料,分别对其多糖的提取工艺、药理活性、分离纯化及结构表征进行了研究,主要结果如下:1通过单因素试验及二次正交旋转组合试验,研究了不同因素对苹果疏除幼果多糖得率的影响,确定了苹果疏除幼果多糖提取的最佳工艺参数。结果表明:在试验范围内,各因素对苹果幼果多糖得率的影响程度大小顺序依次为:提取温度>提取时间>料液比,频率分析法得到提取苹果幼果多糖的最佳工艺参数为:提取温度88℃,料液比1:41 g/mL,提取时间132min,在此工艺条件下苹果疏除幼果多糖的理论得率为]0.35%。2高果糖饮食的摄入会导致一系列的代谢危害。本实验以高果糖饮食摄入为模型,研究了苹果疏除幼果多糖对高果糖饮食诱导的胰岛素抵抗和氧化应激小鼠的保护作用。经HPLC测定,苹果疏除幼果多糖是一种酸性杂多糖,主要由葡萄糖(10.32%),半乳糖(25.55%)和阿拉伯糖(46.72%)组成。给小鼠喂养20%的高果糖水,六周以后发现小鼠表现出高血糖,高胰岛素血症,血脂异常,肝的氧化应激以及胰岛素敏感度降低的症状(P<0.05)。而给小鼠灌胃400和800mg/kg-bw苹果疏除幼果多糖,可以显著降低血清中葡萄糖和胰岛素的浓度,减少肝脏脂肪堆积,降低肝的脂质过氧化。结果表明:苹果疏除幼果多糖可以作为缓解胰岛素抵抗,氧化应激和肝功能异常的一种新型饮食干预药物。3采用Cellulose DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-150凝胶柱对苹果疏除幼果多糖进行分级纯化,得到三个纯化组分,分别为中性多糖TYAP-1和酸性多糖TYAP-2、TYAP-3。通过HPLC、UV、FT-IR和环境电镜扫描(ESEM)等方法研究了三种组分多糖的结构特征,并对其体外抗氧化活性进行了探讨。苯酚-硫酸法测得TYAP-1、TYAP-2和TYAP-3中的多糖含量分别为99.76%、99.24%和96.38%。高效液相凝胶色谱法(HPGPC)测得TYAP-1、TYAP-2和TYAP-3的分子量分别为115、479和403kDa。HPLC分析表明:TYAP-1中各种单糖的摩尔百分数分别为:葡萄糖5.74%,木糖4.68%,半乳糖10.60%和阿拉伯糖78.98%;TYAP-2中各种单糖的摩尔百分数则为:鼠李糖0.30%,葡萄糖醛酸0.33%,半乳糖醛酸2.18%,葡萄糖9.14%,木糖5.27%,半乳糖23.32%和阿拉伯糖59.45%;而TYAP-3中各种单糖的摩尔百分数为:甘露糖7.19%,鼠李糖4.42%,葡萄糖醛酸0.90%,半乳糖醛酸6.57%,葡萄糖6.55%,木糖7.97%,半乳糖20.58%和阿拉伯糖45.82%。红外谱图分析结果表明:TYAP-1、TYAP-2和TYAP-3均具有糖类物质的特征吸收峰。紫外光谱扫描结果显示:TYAP-1、TYAP-2和TYAP-3在280nm和260nm处均无显著吸收峰,表明蛋白质和核酸等杂质已被除尽。环境扫描电镜结果表明:TYAP-1多为不规则的卷曲状结构;TYAP-2呈长杆状和片层状两种结构;而TYAP-3的结构较复杂,呈现球状、长杆状和片层状三种结构。4 抗氧化试验结果表明:TYAP-1、TYAP-2和TYAP-3均具有一定的还原能力,并对DPPH·, HO·,O2·-具有清除能力,且呈现良好的剂量-效应关系,浓度越高抗氧化能力越强。随着多糖组分极性的增大,其抗氧化能力逐渐增强,三种多糖组分抗氧化能力依次为:TYAP-3>TYAP-2>TYAP-1。
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