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《大连理工大学》 2000年
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灵芝有机硒的生物转化及灵芝硒多糖的硒活性结构分析、抑癌作用的研究

尚德静  
【摘要】: 生物微量元素硒(Biotrance element selenium)是目前已知的14种必需微量元 素之一。参与谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的组成,具有加速分解或除去过氧 化脂质,阻断活性氧和自由基的致病作用,保护细胞免遭过氧化物的损伤,维护细 胞膜稳定性的作用。我国膳食结构以谷物、蔬菜为主,成年人硒的日摄取量仅为26.6 μg/g左右(成年人日需硒量约200~250μg/g),属于低硒水平,而且硒不能在人 体内生物合成,必需从体外摄入。从营养学和生化代谢角度考虑,生物源有机硒具 有吸收利用率高、生理药理功能优越,安全、无毒副作用等特点而优越于无机硒。 某些食用菌能将硒从环境中的无机形式转化为体内有机形式。但不同食用菌 对硒的耐受能力不同,进行硒生物转化的能力也是不同的。本研究通过对四种常见 食用菌香菇、金针菇、猴头菌和灵芝的耐硒能力及硒生物转化能力的比较研究,发 现灵芝的耐硒能力最强,是其它三种食用菌的10倍以上,可以耐受浓度为500μg/g 的无机硒,硒生物转化率达20%以上,是其它三种食用菌的20倍以上。灵芝是一 种珍贵的药食两用菌。具有增强机体免疫力,抗自由基抗氧化,延年益寿等作用。 特别是灵芝多糖对许多肿瘤有抑制或杀伤作用。因此,选择灵芝为无机硒向有机硒 转化的载体。 本研究对灵芝加硒培养过程中影响硒生物转化的各种转化因子进行了探讨。 在测定了驯化母种和紫外线对灵芝硒生物转化没有诱导作用后,选择了温度、接种 量、摇床转速、培养基碳源、氮源、无机盐pH值等转化因子对硒生物转化的影响; 并进行了L_27(3~(13))正交实验,对各种转化因子的数量及配比进行了详细的研究, 经过大量的反复的研究,最终确定了灵芝加硒深层培养的最佳发酵培养基及发酵条 件。 硒是生物体必需的微量元素,但超量会使生物体中毒,本研究在硒浓度400μ g/g时,探讨了灵芝生长代谢的生理生化状况。实验结果表明,一定浓度范围的硒 对灵芝的生长代谢没有负影响,不仅不会影响灵芝的正常生长,而且能提高体内生 物大分子蛋白质、氨基酸、多糖、矿物质的含量和部分抗氧化酶类活性,尤其是过 氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性的明显增加,对灵芝代谢过程中产生的过氧化物 尚憾@:灵芝有机陋的主物转化及灵乏硒多糖的硒淑陨分析、抑癌作用研究 的分解,延缓菌丝老化,进一步积累有效成分作用是识极的。 本研究的创新点是研究硒进入生物大分子的分子机理、硒与生物大分子的结 合方式以及由此带来的生理活性。硒多糖是有机硒化合物,具有硒和多糖的双重生 理功能。但目前国内外没有有关硒多糖在此方面的报道。本研究对分离纯化的灵芝 硒多糖进行了红外光谱、紫外光谱、气相色谱、荧光光谱、薄层层析、核磁共振光 谱和激光拉曼光谱等诸多手段的分析,首次提出了硒进入灵芝硒多糖的分子机理, 是由于硒取代了灵芝多糖中甲氧基刀勺CH。上甲基CHv并以硒氧双键O-S,O的 方式结合。首次证实了灵芝硒多糖的硒活性结构具有明显的抑癌活性。在同灵芝多 糖的对比实验中,灵芝硒多蛾小鼠HCaf肝腹水癌的抑制率为80.3%,是灵芝多 糖的2倍。 最后对富硒灵芝的营养成分及抗氧化能力进行了研究,证明富硒灵芝营养丰 富,可以增强小鼠GSH-Px、SOD活性,减少体内LPO含量,其作用效果强于灵 芝和亚硒酸钠。 本研究把灵芝和硒有机地结合起来,通过灵芝的深层发酵,完成了从无机硒 到生物有机硒的转化,提供一种新的有机硒化合物,并通过对该含硒生物大分子的 活性结构的研究,为新一类的功能分子的设计和改良提供有用的结构模型,而且使 得灵芝这一祖国传统名贵中草药得以进一步开发,并为大多数人所享用。
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