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《中国农业科学院》 2017年
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两种西藏杜鹃挥发油和多糖成分及其生物活性的分析

郭肖  
【摘要】:杜鹃属是杜鹃花科中最大的属,其中包含8个亚属,超过850种,也是中国和喜马拉雅植物区系中的大属之一。由于杜鹃属植物含有各种活性成分,如黄酮类、二萜类、三萜类、酚类、香豆素类等,在祛痰、止咳、平喘、抗炎、镇痛、免疫和防治心血管系统、神经系统疾病等方面具有药理活性而引起了广泛关注,而植物多糖因其具有抗氧化活性、抑菌活性和生理保健等功能,也备受研究者的关注。作为杜鹃属植物主要成分之一的多糖也具有抑菌等生物活性,但对其研究的较少。西藏雪层杜鹃和雪山杜鹃是西藏地区的优势种,到目前为止,除朱亮锋和刘灏等人对不同亚种的雪层杜鹃的挥发油进行成分分析外,鲜少有西藏雪山杜鹃和雪层杜鹃化学成分及生物活性的相关报道。因此,本文对雪山杜鹃和雪层杜鹃的挥发油成分和植物多糖进行研究。提取两种杜鹃的挥发油,分析其组成成分并评价其杀螨活性,同时提取两种杜鹃的植物多糖成分并进行结构解析,研究其体外抗氧化活性和流变学性质。主要内容与结论如下:1.杜鹃挥发油的成分分析采用水蒸气蒸馏法提取雪山杜鹃和雪层杜鹃挥发油,并进行GC-MS分析,结果显示,雪山杜鹃和雪层杜鹃挥发油的得率分别为0.05±0.006%和2.45±0.08%。从雪山杜鹃叶中共鉴定出71种挥发性成分,占挥发油总量的80.51%,其主要成分为芳樟醇、白菖烯、epimanoyl oxide、α-松油醇和α-杜松醇等;从雪层杜鹃分离鉴定出51种挥发性成分,占挥发油总量的87.33%。其主要成分为δ-杜松烯、T-依兰油醇、β-桉叶油醇、γ-桉叶油醇、T-杜松醇、长叶醛和γ-杜松烯等。2.杜鹃提取物的杀螨活性雪山杜鹃和雪层杜鹃提取物的体外杀螨活性评价结果显示,雪层杜鹃的活性成分为挥发油,对兔痒螨具有显著的触杀活性,33.33 mg/mL挥发油的半数致死时间(LT_(50))为1.476 h,可能与δ-杜松烯的强杀螨活性有关,δ-杜松烯的LT_(50)为1.836 h(6.25μl/ml)。3.杜鹃多糖提取条件的优化雪山杜鹃粗多糖的最佳超声波辅助提取条件为超声温度55℃,超声提取时间2.2 h和超声处理功率200 W,料液比1:25,提取1次,多糖得率可达9.43±0.021%;雪层杜鹃粗多糖的为超声温度63℃,超声提取时间1.4 h和超声处理功率200 W,料液比1:25,提取1次,多糖得率可达6.11±0.085%。与常规热水提取法相比,多糖得率明显提高,表明超声波提取技术对两种杜鹃多糖的提取有显著影响。4.杜鹃多糖的纯化与结构表征超声波辅助提取多糖经过脱色、脱蛋白、层析柱分离纯化,分别得到单一组分,RAP-Ⅱ(雪山杜鹃多糖的组分Ⅱ)和RNP-Ⅱ(雪层杜鹃多糖的组分Ⅱ),SEC-LLS测定其分子量分别为50660 Da和11184 Da。利用显色反应、高碘酸氧化、Simth降解、GC-MS、FT-IR、NMR等分析方法表征RAP-Ⅱ和RNP-Ⅱ的结构。显色反应结果表明RAP-Ⅱ和RNP-Ⅱ不含蛋白质和淀粉;红外光谱分析显示RAP-Ⅱ和RNP-Ⅱ均具有多糖物质的特征吸收峰。GC-MS分析表明,RAP-Ⅱ是由葡萄糖、半乳糖和葡萄糖醛酸组成,其摩尔比为6.27∶1.10∶1;RNP-Ⅱ是由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖和葡萄糖醛酸组成,其摩尔比为1∶2∶7.93∶7.08∶2.23。高碘酸氧化和Simth降解反应显示RAP-Ⅱ和RNP-Ⅱ可能存在1→2、1→4、1→6糖苷键。NMR分析表明RAP-Ⅱ可能是由→3)-α-D-Glu-(1→6)-β-D-Glu-(1→6)-β-D-Gal-(1→组成的链状结构为主链;RNP-Ⅱ可能是由→6)-α-D-Glu-(1→6)-β-D-Gal-(1→3)-β-D-Man(1→2)-α-D-Glu-(1→6)-β-D-Gal(1→组成的链状结构为主链,而β-D-Gal(6→3)-α-D-Glu(1→2)作为支链与主链中的β-D-Man相连。5.杜鹃粗多糖的体外抗氧化活性通过多糖对超氧阴离子、羟自由基和DPPH自由基的清除,以及对铁离子螯合和还原力等试验评价两种多糖的体外抗氧化活性。结果显示超声波辅助提取多糖的体外抗氧化能力均强于常规热水提取多糖,可能是由于超声波的空化效应加速了多糖的溶出,降低了多糖被氧化、降解的风险,进而增强其抗氧化能力。6.杜鹃粗多糖的流变学性质通过稳态剪切和动态剪切扫描表征杜鹃多糖的流变学性质,稳态剪切扫描显示所有多糖溶液均呈现剪切稀化现象,且具有浓度依赖性,属于非牛顿流体,可以用Carreau模型描述其流动行为;超声辅助提取方法可降低多糖的表观粘度和动态粘弹性,但对其微观结构影响较小。本研究对杜鹃抗寄生虫和抗氧化有效成分的研究开发具有重要意义。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:R284;R285

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