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不同产地“宁杞1号”枸杞的多糖组成及蛋白表达差异研究

韩丽娜  
【摘要】:本文以新疆精河、甘肃瓜州、青海德令哈、宁夏中宁及内蒙古乌拉特前旗五个产地的“宁杞1号”枸杞为研究对象,采用水提法提取多糖,测定不同产地“宁杞1号”枸杞多糖的多糖含量、分子量、单糖组成以及结构特征;采用同位素标记相对和绝对定量(iTRAQ)结合二维液相色谱串联质谱(2DLC-MS/MS)技术测定枸杞蛋白指纹图谱,比较不同产地“宁杞1号”枸杞的蛋白表达情况,通过GO富集分析筛选差异蛋白,为进一步确定五产地枸杞多糖生物合成途径的蛋白表达差异奠定基础。主要研究结果如下:1.新疆精河、甘肃瓜州、青海德令哈、宁夏中宁、内蒙古乌拉特前旗五产地“宁杞1号”枸杞果实内的多糖含量分别为0.73%、0.97%、1.23%、1.23%和1.14%,经提取后多糖得率分别为0.30%、0.36%、0.26%、0.30%、0.31%。青海德令哈产的枸杞多糖提取物中多糖和蛋白质含量最高,分别为76.24%和6.70%;宁夏中宁产的枸杞多糖提取物中糖醛酸含量最高,为25.95%;而内蒙古乌拉特前旗产的枸杞多糖提取物中多糖、蛋白质、糖醛酸含量均最低,分别为59.02%、5.44%、22.36%。宁夏中宁和内蒙古乌拉特前旗产的枸杞多糖的分子量比较大,甘肃瓜州产的最小。2.紫外光谱和红外光谱显示,不同产地的“宁杞1号”枸杞多糖均含有明显的结合蛋白,具有-NH2或-NH-基团、甲基(-CH3)和亚甲基(-CH2-)基团的红外光谱特征峰,显示多糖的典型分子骨架,是一种主要含有α-D-吡喃糖残基的蛋白聚糖。不同产地“宁杞1号”枸杞多糖中含有阿拉伯糖、葡萄糖、半乳糖、鼠李糖、木糖和甘露糖6种单糖,其中阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖的单糖比例较高,且不同产地枸杞多糖的单糖组成存在差异。宁夏中宁产“宁杞1号”枸杞多糖中葡萄糖摩尔比略高于阿拉伯糖,而新疆精河、甘肃瓜州、青海德令哈和内蒙古乌拉特前旗产地中阿拉伯糖摩尔比最高,其次是葡萄糖或半乳糖。3.通过iTRAQ技术不同产地“宁杞1号”枸杞共鉴定出4852个蛋白质,其中青海德令哈/宁夏中宁组筛选出的差异蛋白数量最多为1015个,内蒙古乌拉特前旗/宁夏中宁组筛选出的差异蛋白数量最少为166个。对枸杞蛋白质表达谱进行GO功能富集分析和两两比较,发现在参与生物学过程、分子功能和细胞组分三个方面,五个产地的枸杞存在显著的蛋白质表达差异。对于生物过程,差异蛋白主要与代谢过程、细胞过程、单一生物过程有关;对于分子功能,差异蛋白主要与分子结合和催化剂活性有关;对于细胞组分,差异蛋白主要与细胞、细胞器、膜有关。其中,甘肃瓜州与宁夏中宁产枸杞相比,细胞组分富集的蛋白质表达差异最显著;青海德令哈与甘肃瓜州产枸杞相比:生物过程富集的蛋白质表达差异最显著;甘肃瓜州与新疆精河产枸杞相比:生物过程和细胞组分富集的蛋白质表达差异均显著。


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