论文部分内容阅读
晚期糖基化终末产物(advanced glycation end products, AGEs)是非酶糖基化反应过程中还原糖的羰基和蛋白质、脂质、核酸的氨基结合生成的稳定聚合产物,如羧甲基赖氨酸、吡咯素和丙酮醛等。为明确香蕉花中抑制AGEs活性成分,以海南省的大面积栽培的粉蕉(Musa cavendishii, L)雄花为研究对象,利用牛血清白蛋白(BSA)-果糖模型对香蕉花乙醇提取物中的有效成分进行筛选,并对其活性成分进行提取、分离、纯化和结构鉴定,得出单体化合物;利用α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶两种关键酶体系对AGEs抑制剂的活性和抑制动力学进行评价;利用糖基化不同反应阶段的模型体系对分离化合物抑制AGEs的机理进行研究,利用SDS-PAGE法对BSA-果糖体系蛋白质分子进行表征;建立了香蕉花可溶性膳食纤维(SDF)的蒸汽爆破提取技术,并对提取的香蕉花SDF的生物活性进行了评价。主要研究内容如下:1、香蕉花乙醇提取物的分离、纯化、化学结构鉴定及活性测试本次研究采用现代色谱技术顺次选取石油醚,乙酸乙酯,正丁醇对香蕉花乙醇提取物进行萃取,通过BSA-果糖非酶糖基化模型对各组分进行活性筛选,结果表明石油醚部分和乙酸乙酯部分有较好的活性,对AGEs抑制率分别为7.26%和8.93%。选取石油醚部分和乙酸乙酯部分经过反复层析,提取纯化出3个单体化合物,根据其物理化学特性及波谱数据分别鉴定为:cyclomusalenone (1),(24R)-4a,14a,24-trimethyl-5α-cholesta-8,25(27)-dien-3β-ol(2),β-谷甾醇(3),其中(1)和(2)是首次从香蕉花中分离得到的。2、关键酶体系对AGEs抑制剂的活性和抑制动力学试验α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶是葡萄糖在消化道内吸收的关键酶,抑制两种酶的活性可阻止机体对葡萄糖的吸收,进而减少AGEs的生成。本文选用α-葡萄糖苷酶与α-淀粉酶对从香蕉花中分离得到的3个化合物进行活性分析,并进一步确定α-葡萄糖苷酶与α-淀粉酶的抑制类型。阿卡波糖作为阳性对照,分别测定出3个单体化合物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性抑制率,结果表明在相同浓度下,3个单体化合物对α-葡萄糖苷酶和α-淀粉酶活性有不同程度的抑制作用,其中cyclomusalenone、(24R)-4α,14α,24-trimethyl-5β-cholesta-8,25(27)-dien-3β-ol、β-谷甾醇均对α-葡萄糖苷酶有明显的抑制效果,其中IC50分别为11.33μg/mL、43.0μg/mL、283.67μg/mL,相同浓度下比较阿卡波糖的IC50为999.3μg/mL。3个化合物对α-葡萄糖苷酶的抑制类型依次为可逆抑制、混合抑制、竞争性抑制:同时3个化合物对α-淀粉酶也有较强的抑制作用,IC50分别为52.55μg/mL、76.25μg/mL、532.02μg/mL。其抑制类型依次为非竞争性抑制、不可逆抑制、反竞争性抑制。3、香蕉花提取物通过不同非酶糖基化反应模型体系对AGEs的抑制作用利用糖化反应过程中AGEs生成的不同阶段模型,通过添加AGEs抑制剂测定其在不同模型中的抑制率。BSA-果糖模型适用于评价所有阶段的非酶糖基化反应; BSA-丙酮醛模型用于评价非酶糖基化反应产物的中间阶段;精氨酸-丙酮醛模型用于评价AGEs的主要种类;丙酮醛模型用于评价AGEs抑制剂清除羰基的活性。结果表明:在BSA-果糖模型中,p-谷甾醇和cyclomusalenone对AGEs的抑制率分别为61.37%和51.75%,其中阳性对照AG抑制率为63.96%;在BSA-丙酮醛模型、精氨酸-丙酮醛模型、丙酮醛模型中谷甾醇和cyclomusalenone对AGEs的抑制率依次分别为60.25%、54.01%;67.17%、46.42%;32.57%和31.45%。4、SDS-PAGE电泳技术对BSA-果糖模型中蛋白的表征通过SDS-PAGE电泳分析香蕉花提取物对BSA-果糖体系反应24h后的蛋白质分子量变化可知,添加β一谷甾醇和cyclomusalenone的BSA-果糖的条带变窄,生成高于BSA的条带;随着β一谷甾醇和cyclomusalenone浓度的增加,蛋白条带分子量逐渐减小。说明谷甾醇和cyclomusalenone可能具有防止蛋白质之间的交联的作用,从而抑制AGEs的形成。5、香蕉花可溶性膳食纤维理化性质的研究以香蕉花为研究对象,分离得到的单体较少,但香蕉花中却存在大量的可溶性膳食纤维,利用蒸汽爆破技术提高香蕉花SDF的产率和生物活性。结果表明:蒸汽爆破处理的香蕉花SDF不仅可以提高得率、吸油、吸附葡萄糖、清除DPPH自由基的能力和增强Fe3+的还原能力,而且汽爆处理制备的SDF还具有一定的抑制糖基化终末产物形成和α-糖苷酶活性的能力;香蕉花SDF的红外光谱、扫描电镜和热重分析显示,香蕉花在高温高压瞬间释放的汽爆过程中,SDF的成分发生了改变,表面结构出现了蜂窝状孔隙,香蕉花SDF的热稳定性增加。