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鹰嘴豆皮多糖的分离纯化、结构鉴定及生物活性研究

叶梓芃  
【摘要】:鹰嘴豆(Cicer arietinum)属豆科野豌豆族鹰嘴豆属,一年生或多年生草本植物,形似鹰嘴。鹰嘴豆的营养价值很高,含有多种蛋白质,氨基酸,维生素,矿物质,以及粗纤维等成分。具有平衡膳食、降血糖、降血压、降血脂、提高儿童智力发育、增强骨骼生长以及延缓衰老等多种食用价值和保健功能。但是迄今为止,国内外对鹰嘴豆皮中多糖的研究报道较少。本文研究了鹰嘴豆皮多糖的提取条件优化、分离纯化、抗氧化活性和免疫活性并初步鉴定了三种纯化组分的结构。1、鹰嘴豆皮多糖的提取条件优化选取鹰嘴豆皮为原料,采用热水浸提、减压浓缩、乙醇沉淀、纯水溶解和冷冻干燥的方法对鹰嘴豆皮中的粗多糖进行了提取。选择了提取时间、提取温度和液料比分别对鹰嘴豆皮粗多糖的得率做了单因素试验,结果发现鹰嘴豆皮粗多糖的得率从1.73%到5.60%不等。在单因素试验的基础上,采用Box-Behnken实验(BBD)对以上三个因素的实验组合进行了优化。采用Design expert软件对实验数据进行分析,得出最优的提取条件为:提取时间2.8 h、提取温度99℃、提取液料比24 mL/g。在此条件下,鹰嘴豆皮粗多糖的最高得率为:5.37 ± '0.15%。2、鹰嘴豆皮多糖的分离纯化及理化性质采用DEAE Fast Flow层析柱和Sephadex G-100层析柱对鹰嘴豆粗多糖进行纯化,得到 CHPS-1、CHPS-2 和 CHPS-3 三个组分。CHPS-1、CHPS-2 和 CHPS-3 的总糖含量分别为76.92%、87.99%和84.11%,蛋白质含量分别为0.53%、1.02%和3.60%,糖醛酸含量分别为2.33%、3.16%和5.94%,硫酸基含量分别为1.76%、1.26%和1.26%,乙酰基含量分别为1.20%、1.38%和1.25%。3、鹰嘴豆皮多糖的初步结构鉴定采用高效液相色谱法对CPHS-1、CHPS-2和CHPS-3进行了纯度和分子量的鉴定,结果显示三个组分分别为均一的单峰,分子量分别为3097 KDa、1504 KDa和782 KDa。采用PMP柱前衍生化的方法对CHPS-1、CHPS-2和CHPS-3的单糖组成进行了分析,结果表明:CHPS-1由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、葡糖糖、半乳糖和阿拉伯糖组成,摩尔比为 0.03:0.43:0.06:0.06:0.43:0.11。CHPS-2 由甘露糖、鼠李糖、半乳糖醛酸、半乳糖、木糖和阿拉伯糖组成,摩尔比为0.03:0.22:0.09:0.43:0.09:0.14。CHPS-3由鼠李糖、半乳糖醛酸和半乳糖组成,摩尔比为0.34:0.08:0.57。红外光谱扫描结果显示,鹰嘴豆皮多糖(CHPS-1、CHPS-2和CHPS-3)都具有典型的多糖吸收峰。4、鹰嘴豆皮多糖的抗氧化活性和免疫活性采用化学方法,测定了粗CHPS、CHPS-1、CHPS-2和CHPS-3的体外抗氧化活性,结果表明粗CHPS、CHPS-1、CHPS-2和CHPS-3可以不同程度的清除DPPH自由基、ABTS自由基、超氧阴离子自由基。并具有一定的还原能力。在细胞水平上粗CHPS、CHPS-1、CHPS-2和CHPS-3可以提高经过氧化氢诱导氧化的PC12细胞的存活率。采用RAW264.7细胞和环磷酰胺诱导免疫缺陷小鼠的实验动物模型分析了鹰嘴豆皮多糖的免疫活性。结果表明CHPS-1、CHPS-2和CHPS-3可以不同程度的提高RAW264.7细胞的增值率和中性红的吞噬率。高剂量的CHPS-3可以显著增加小鼠的胸腺脾脏指数,提高血清中溶菌酶、溶血素含量、肝脏中SOD、GSH-Px、CAT活性及总抗氧化能力,并抑制肝脏中MDA的生成。


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