題-1_100_100.jpg)
基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 紫心甘薯多糖的提取分離及生物活性研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本作品以浙江省臨安市太陽鎮(zhèn)紫心甘薯基地的“渝紫263”來源的紫心甘薯為研究對象，利用分離純化技術(shù)、動物模型試驗(yàn)和體外活性測定等多種手段，開展紫心甘薯多糖提取分離，并對其抗氧化以及體外對腫瘤活性抑制作用進(jìn)行深入研究。
- 詳細(xì)介紹：
- 1. 紫心甘薯多糖提取和薄層硅膠層析分析單糖組成 通過熱水浸提和低溫堿提得到兩種紫心甘薯粗多糖；計(jì)算得水提PPSP得率：4.01%，堿提PPSP得率：40.71%；鑒于堿提多糖含量較多，本作品主要研究堿提PPSP的生物活性。經(jīng)苯酚-硫酸法和硫酸-咔唑法檢測：PPSP糖含量為55.4ug/ml，PPSP糖醛酸含量為11.51ug/ml。取PPSP經(jīng)完全酸水解后，用硅膠薄層層析對酸解液進(jìn)行層析，以分析PPSP的單糖組成。 2. 通過柱層析分離純化紫心甘薯粗多糖 通過DEAE-纖維素柱結(jié)合不同濃度和種類的洗脫液。1）陰、陽離子交換柱的選擇：離子交換柱有CM-纖維素和DEAE-纖維素。通過中性水洗，分部收集，苯酚硫酸法檢OD490處的吸收峰，通過峰型挑選合適的離子交換柱類型。 2）洗 脫液PH的選擇：配制不同PH PBS緩沖液進(jìn)行洗脫，分部收集，檢測方法同上。3）不同緩沖液的選擇，進(jìn)行洗脫。采用苯酚-硫酸法檢測多糖的吸收峰，繪制洗脫曲線；收集單峰處對應(yīng)管，經(jīng)透析除鹽，冷凍烘干得PPSPⅠ、PPSPⅡ、PPSPⅢ、PPSPⅣ四個(gè)組分。 經(jīng)紫外光譜掃描，PPSPⅠ和PPSPⅡ組分不含核酸和蛋白質(zhì)等成分；對PPSPⅠ、PPSPⅡ、PPSPⅢ樣品進(jìn)行紅外光譜分析，與適量KBr粉末在白熾燈下干燥磨混均勻，采用傅立葉變換紅外光譜在4000cm-1-400cm-1區(qū)間掃描。 檢測PPSP體內(nèi)抗氧化活性 根據(jù)其抗氧化的機(jī)理設(shè)計(jì)了兩個(gè)動物模型實(shí)驗(yàn)，更好的將抗氧化的理論運(yùn)用于實(shí)際。分別是紫心甘薯多糖抗四氯化碳誘導(dǎo)的肝損傷實(shí)驗(yàn)研究和紫心甘薯多糖抗疲勞活性研究。 3． 檢測PPSP體內(nèi)抗氧化活性 1）紫心甘薯多糖對四氯化碳肝損傷小鼠的保護(hù)作用：以不同劑量的紫心甘薯多糖分別給予小鼠灌胃，設(shè)立對照組，連續(xù)10天作預(yù)處理，腹腔注射CCl4建立CCl4誘導(dǎo)小鼠肝損傷模型。測定血清谷丙轉(zhuǎn)氨酶、谷草轉(zhuǎn)氨酶、乳酸脫氫酶酶活力和總膽紅素、總蛋白含量，測定肝組織中超氧化物岐化酶、谷胱甘肽、丙二醛水平，并進(jìn)一步觀察肝組織病理組織學(xué)變化。 2）紫心甘薯多糖的抗疲勞活性研究：將小鼠分為PPSP組，普通甘薯多糖組和生理鹽水組，分別用低，中，高三種劑量的PPSP、PGSP和生理鹽水灌胃。灌胃3h后，進(jìn)行10min不負(fù)重游泳運(yùn)動。30d后，測定肝糖原、肌糖原儲量，血清尿素氮濃度，血清肌酸激酶和乳酸脫氫酶活力，肝臟MDA生成量和SOD酶活力。 4. 探究對腫瘤細(xì)胞的抑制作用 紫心甘薯多糖組分的體外腫瘤細(xì)胞株抑制作用試驗(yàn)中，選用Hela、HePG2細(xì)胞株進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)，以標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液做陽性對照，用MTT法檢測不同的多糖組分對不同類型腫瘤細(xì)胞株的體外抑制效果，用SPSS軟件分析數(shù)據(jù)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 撰寫目的 本作品以浙江省臨安市太陽鎮(zhèn)紫心甘薯基地的“渝紫263”來源的紫心甘薯為研究對象，利用分離純化技術(shù)、動物模型試驗(yàn)和體外活性測定等多種手段，開展紫心甘薯多糖提取分離，并對其抗氧化以及體外對腫瘤活性抑制作用進(jìn)行深入研究。 基本思路 1.紫心甘薯多糖提取和薄層硅膠層析分析單糖組成 2.通過柱層析分離純化紫心甘薯粗多糖 3．檢測PPSP體內(nèi)抗氧化活性 4. 探究對腫瘤細(xì)胞的抑制作用
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 本作品圍繞健康保健主題展開，結(jié)合多糖保肝護(hù)肝作用，研究紫心甘薯多糖的抗氧化、抗疲勞活性。 本作品對分離純化后的多糖組分進(jìn)行了紫外和紅外光譜等手段的檢測，結(jié)合多糖組分對腫瘤細(xì)胞生長的抑制作用研究，來研究多糖的構(gòu)效關(guān)系。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 1.研究發(fā)現(xiàn)紫心甘薯中多糖成分對小鼠有一定抗疲勞效果，為進(jìn)一步開發(fā)和利用紫心甘薯提供有效的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。 2.本作品選取紫心甘薯的多糖成分進(jìn)行提取、分離和純化研究，不僅有利于研究復(fù)雜的多糖結(jié)構(gòu)，而且對揭示多糖結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系具有重要意義。 3.為肝病防治提供一定的參考和理論依據(jù)。 4.紫心甘薯多糖結(jié)構(gòu)分析與抗腫瘤活性的構(gòu)效研究為新型腫瘤藥物的開發(fā)和研究提供依據(jù)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 分離紫心甘薯的多糖組分，并對其組分的抑癌活性進(jìn)行初步研究。采用DEAE-Cellulose和CM-Cellulose離子交換柱分離紫心甘薯多糖，收集分離PPSP組分；MTT法檢測PPSP各組分對腫瘤細(xì)胞的體外抑制活性；薄層層析法分析PPSP各組分的單糖組成；利用傅里葉紅外光譜技術(shù)檢測PPSP組分的結(jié)構(gòu)特征。選用弱陰離子交換柱DEAE-Cellulose分離，并經(jīng)NaCl溶液梯度分段洗脫，得到四個(gè)紫心甘薯多糖組分，分別命名為PPSPⅠ、PPSPⅡ、PPSPⅢ和PPSPⅣ；觀察PPSPⅠ、PPSPⅡ、PPSPⅢ對Hela和HepG2腫瘤細(xì)胞的抑制作用，檢測發(fā)現(xiàn)PPSPⅡ、PPSPⅢ組分有一定的抑癌活性。結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明PPSPⅠ主要由葡萄糖和半乳糖這兩種單糖組成；PPSPⅡ由葡萄糖組成，并具有β-D-葡萄吡喃聚糖的紅外特征吸收峰；PPSPⅢ具有蛋白吸收峰，推測為糖蛋白。成功分離到PPSP的四種多糖組分，其中檢測到PPSPⅡ、PPSPⅢ組分對Hela和HepG2腫瘤細(xì)胞具有一定的體外抑制效果。推測PPSPⅡ、PPSPⅢ組分抑癌活性可能與其含有β-D-葡萄吡喃聚糖或糖蛋白的結(jié)構(gòu)有關(guān)。
獲獎情況
- 1.劉森泉、阮紅等. 紫心甘薯多糖對四氯化碳誘導(dǎo)小鼠肝損傷的保護(hù)作用（浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（理學(xué)版），已發(fā)表） 2.趙婧、阮紅等.紫心甘薯多糖抗疲勞及其機(jī)制研究（食品科技，已錄用，見附頁） 3.趙婧、阮紅等. 紫心甘薯多糖的分離及組分抑癌活性初步研究（浙江大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)版），見附頁） 4.本研究獲杭州市科技局重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科技創(chuàng)新項(xiàng)目資助（20080432T05） 5.本研究獲2010學(xué)年浙江大學(xué)城市學(xué)院大學(xué)生科研計(jì)劃課題重點(diǎn)項(xiàng)目（紫心甘薯多糖對四氯化碳誘導(dǎo)小鼠肝損傷的保護(hù)作用）資助
鑒定結(jié)果
- 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)真實(shí)有效
參考文獻(xiàn)
- [1]ZHAO G H, KAN J Q, LI Z X, et al. Characterization and immunostimulatory activity of an (1→6)-α-D-glucanfrom the root of Ipomoea batatas[J]. International Immunopharmacology, 2005(5): 1436-1445. [2]張維杰.糖復(fù)合物生化研究技術(shù)（第二版）【M】.杭州:浙江大學(xué)出版社，2003 [3]Jia Wang, Shanshan Li, Yuying Fan, Yan Chen, Dan Liu, Hairong Cheng, Xiaoge Gao, Yifa Zhou. Anti-fatigue activity of the water-solubleisolated polysaccharide from Panax ginseng C. A. Meyer.journal of ethnopharmacology. 2010(2):,421-423 [4]ZHANG M, CUI S W, CHEUNG P C K, et al. Antitumor polysaccharides from mushrooms: a review on their isolation process, structural characteristics and antitumor activity[J]. Trends Food Sci Tech, 2006, 18 (1): 4-19. [5]Ma L i, CaiDonglian. Anti - fatigue effects of salidroside inmice[ J ]. Journal ofMedical Colleges of PLA, 2008, (23)：88 – 93 [6]Mantovani M S, Bellini M F, Angeli J P, et al. β-Glucans in promoting health: prevention against mutation and cancer[J]. Mutat Res, 2008, 658 (3): 154-161.
同類課題研究水平概述
- 我國對多糖的研究起步較晚，始于70年代，但近年來發(fā)展很快，形成了空前迅速發(fā)展的趨勢。研究的對象包括真菌類、地衣類、植物以及花粉、動物等；研究范圍也涉及到多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)分析、理化性質(zhì)、免疫學(xué)、藥理學(xué)及治療應(yīng)用等，對其免疫增強(qiáng)作用機(jī)理的研究已深入到分子、受體水平；經(jīng)過幾十年的發(fā)展，我國在多糖方面的研究己取得了不少成果，已對上百種多糖進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析和生物活性檢測，已有幾種多糖上市銷售，并取得了良好的社會經(jīng)濟(jì)效益。盡管我國活性多糖研究方面取得了不少成就和進(jìn)展，但與國際研究相比，在多糖結(jié)構(gòu)鑒定、構(gòu)象分析、構(gòu)效關(guān)系研究、生物活性測試等方面，差距仍然很大?？偟膩碚f，我國多糖研究的基礎(chǔ)尚較弱，還沒有形成一個(gè)相對完整的學(xué)科研究體系。 現(xiàn)在國際上多糖研究以日本、美國、德國和加拿大處于領(lǐng)先地位。1984年，蘇聯(lián)人在荷蘭召開的第十二次國際碳水化合物討論會上報(bào)道了用合成特定結(jié)構(gòu)的莢膜多糖作疫苗，受到與會者的極大興趣。日本歷來重視多糖的研究，在90年代初創(chuàng)刊了《糖科學(xué)與糖工程動態(tài)》雜志，出版了專著《糖工程學(xué)》，近年來日本又加強(qiáng)了對中藥多糖活性決定簇等的化學(xué)結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的系統(tǒng)研究，并在柴胡、當(dāng)歸等中藥的研究方面也有一定的突破。其他國家和政府也十分重視多糖的研究，美國能源部于1986年創(chuàng)建了復(fù)合糖類研究中心，建立了復(fù)合糖類數(shù)據(jù)庫，每隔兩年還召開一次“糖工程”會議。歐盟1994-1998年將“歐洲糖類研究開發(fā)網(wǎng)絡(luò)作為一項(xiàng)重要計(jì)劃。 到目前為止，雖然國內(nèi)外對多糖的研究日益重視，但就其研究的層次和水平來說，與蛋白質(zhì)和核酸相比還有很大的差距，這主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系至今仍是多糖研究的薄弱環(huán)節(jié)；二是結(jié)構(gòu)測定方法還未達(dá)到像核酸和蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)測定那樣自動化、微量化和標(biāo)準(zhǔn)化，尤其對多糖晶體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識仍屬于空白；三是多糖的合成相對于多肽和多聚核昔酸的合成復(fù)雜和困難；四是多糖在體內(nèi)的作用機(jī)制還不是十分清楚。盡管對多搪的研究還存在上述問題，但多糖的應(yīng)用前景表明了多糖研究的旺盛生命力。 多糖結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系是當(dāng)前糖化學(xué)和糖生物學(xué)共同關(guān)注的焦點(diǎn)問題。從總體上看，對于多糖構(gòu)效關(guān)系的研究很不完善，多糖的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系還不十分清楚，這可能與多糖的結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，而現(xiàn)在的研究不夠深入、系統(tǒng)有關(guān)。多糖的生物活性與其結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，與初級結(jié)構(gòu)、高級結(jié)構(gòu)、分子量、溶解度、粘度都有關(guān)。
