绣球菌低分子量葡聚糖的分离及活性分析

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目前,多糖类药物已在临床广泛使用,其研发也备受关注,但多糖活性检测的方法尚主要采用动物实验及原代细胞培养。由于动物实验工作量大、成本高,原代细胞不稳定等因素,造成检测工作复杂、检测结果不稳定,均无法实现有效的高通量筛选。本研究利用人单核白血病THP-1细胞株在葡聚糖刺激下可分泌细胞因子的特点,建立了细胞水平上葡聚糖生物活性的检测方法:THP-1细胞加入不同浓度的葡聚糖,48h后离心收集上清,ELISA法检测IFN-α、IFN-γ、TNF-α、IL12四种细胞因子表达水平。研究结果表明,THP-1细胞在不同葡聚糖刺激下,分泌TNF-α的能力极低,ELISA法无法检测培养液中的含量;IFN-γ和IL12表达量虽有提高,但不够显著;只有IFN-α含量有极显著变化,故细胞培养液中IFN-α含量可作为评价葡聚糖活性的标准,建立了一种有效的、高通量筛选活性多糖的技术方法。绣球菌是一种高葡聚糖含量的珍贵药食两用菌,绣球菌葡聚糖具有抗肿瘤、抗病毒、增强免疫力等多种生物活性,是一种高效的生物反应调节器。但葡聚糖活性受分子量、溶解度、构象等多种因素的影响,可溶性糖的活性远高于不溶性糖,因此,提高可溶性葡聚糖含量可明显提高糖类药物的药效。本研究通过野生绣球菌子实体中分离,经分子鉴定和形态鉴定获得绣球菌纯种。菌种发酵培养收集绣球菌菌丝,烘干、粉碎过筛后制成粗多糖,备用。粗多糖分别采用酶法、超声、微波、热处理等物理方法、亚硝酸钠法、酸浸提、碱浸提等方法制备低分子量绣球菌葡聚糖,结果显示可溶性葡聚糖的得率为超声处理>热处理>NaNO2处理>酶处理>微波处理>水提醇沉处理;相同处理条件下,碱性缓冲液提取葡聚糖的得率较高但颜色过深且难过滤,pH6.0缓冲液提取葡聚糖的得率略高于水浸提的。通过高通量葡聚糖活性检测方法检测活性,结果显示不同方法制备的SCG活性不同,超声处理>NaNO2处理>水提醇沉,pH6.0缓冲液提取的SCG活性略低。本文选用得率和活性均较高的超声水提法制备绣球菌低分子量葡聚糖,由高效液相色谱测定该方法所得多糖分子量的分布范围主要特征为中性多糖的分子量主要分布在7×104、6×105、8×107左右,带电荷多糖的分子量主要集中在7×104、8×107、5×108左右,通过DEAE-琼脂糖凝胶柱层析法分离纯化获得一种单组份多糖。在细胞水平上,检测此单组份多糖的活性发现其终浓度为100μg/mL时刺激THP-1细胞分泌IFN-α的含量其活性可最高,为82.9pg/mL,表明该组分葡聚糖在100μg/mL时活性最高。此外,该检测方法经灰树花多糖、香菇多糖、冬虫夏草多糖验证,均与已报道整体动物实验所反映的多糖活性一致。
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