青錢柳多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)解析及其生物活性研究
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【摘要】: 青錢柳[Cyclocarya paliurus(Batal.)Iljinskaja]又名搖錢樹,系胡桃科(Juglaruiaceae)青錢柳屬植物。它是我國特有的單種屬植物,廣泛分布于安徽、福建、湖北、湖南、江蘇、江西、四川、貴州、浙江等地的海拔420~2500 m的山區(qū),是國家重點(diǎn)保護(hù)的瀕危植物之一。其樹皮、樹葉可用于治療糖尿病、高血壓、高血脂。目前,青錢柳茶已得到美國食品與藥品管理局(FDA)的認(rèn)可,是我國第一個獲得美國FDA頒發(fā)質(zhì)量證書的保健茶。本文以江西修水的青錢柳為實驗材料,綜合應(yīng)用食品科學(xué)、有機(jī)化學(xué)、天然產(chǎn)物化學(xué)、分析化學(xué)、生物技術(shù)及現(xiàn)代儀器分析等一系列現(xiàn)代研究方法和技術(shù)手段,較為系統(tǒng)地研究了從青錢柳中提取純化出來的青錢柳多糖。對該多糖的含量測定、提取純化、分子量、單糖組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及部分生物活性進(jìn)行了較深入的研究。本文對青錢柳多糖的提取、測定及生物學(xué)活性作用進(jìn)行了較深入的研究,為青錢柳多糖作為功能性食品基料和用于新藥開發(fā)的研究奠定了基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容與結(jié)論概括如下: 1.將蒽酮-硫酸法用于測定青錢柳多糖的含量。青錢柳用水提取,經(jīng)多級處理除去脂類、單糖、雙糖、低聚糖、氨基酸、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)制得青錢柳精制多糖,精制多糖溶解后與蒽酮-硫酸試劑顯色,通過掃描確定最大吸收波長,然后用精制多糖測得青錢柳多糖對葡萄糖的換算因子。結(jié)果表明,該測定方法簡便可行,供試液在8 h內(nèi)顯色穩(wěn)定,重現(xiàn)性較好,平均回收率為100.8%(RSD=1.90%,n=3)。所測江西修水青錢柳中多糖含量為4.387%。 2.將兩種植物活性成分提取技術(shù)應(yīng)用于青錢柳多糖的提取研究。以江西修水青錢柳粉末為原料,采用熱水浸提法提取青錢柳多糖。研究了提取溫度、提取次數(shù)、提取時間和料液比對青錢柳多糖得率的影響,并以提取次數(shù)、提取時間和料液比為考察因素,在90℃下,采用L_9(3~3)正交實驗確定了熱水浸提法提取青錢柳多糖的最佳工藝參數(shù),即提取次數(shù)為3次,提取時間為150 min,液料比為1:8。在上述提取條件下,熱水浸提法提取青錢柳多糖得率可達(dá)到6.54%。在單因素實驗的基礎(chǔ)上,利用Box-Benhnken中心組合實驗和響應(yīng)面分析法,確定了超聲輔助提取青錢柳多糖工藝的最佳條件,即固液比為1:8,溫度為58℃,時間為59 min,在此條件下青錢柳多糖理論提取值達(dá)到4.96%。 3.探討了青錢柳多糖的脫色工藝。青錢柳粗多糖色澤很深,呈黑褐色,影響其分離純化、化學(xué)結(jié)構(gòu)、作用機(jī)理及構(gòu)效關(guān)系的研究。本文研究了活性炭吸附法用于青錢柳粗多糖液脫色的的效果,探索活性炭吸附法用于青錢柳多糖脫色的可行性。分別以粗多糖液脫色率為指標(biāo),采用正交試驗法對脫色的最佳工藝進(jìn)行優(yōu)選并考察活性炭吸附法對青錢柳粗多糖的影響。結(jié)果表明,活性炭吸附法對青錢柳粗多糖液具有良好的脫色效果,脫色的最佳工藝條件為:溫度為40℃,吸附時間20 min,活性炭用量1.0%,pH值3.5。結(jié)論:活性炭吸附法用于青錢柳多糖的脫色效果良好,且簡便易行。 4.研究了青錢柳多糖的純化工藝及理化性質(zhì)。本文首次運(yùn)用Sephacryl-400葡聚糖凝膠層析柱與大分子純化系統(tǒng)(?)KTA Purifier 100聯(lián)用對青錢柳精制多糖進(jìn)行純化,得到一個主要多糖組分,該組分在示差檢測器上監(jiān)視的多糖吸收峰和紫外檢測到的蛋白質(zhì)特征吸收峰的最大值位置基本重疊,表明該組分可能是糖和蛋白的復(fù)合物,收集該組分,命名為CPC-1。將純化所得青錢柳多糖CPC-1,經(jīng)HPGPC法檢測為均勻?qū)ΨQ單一色譜峰,,以已知分子量的T-10、T-40、T-70、T-500標(biāo)準(zhǔn)葡聚糖和藍(lán)色葡聚糖為標(biāo)準(zhǔn)作出標(biāo)準(zhǔn)曲線,采用HPGPC法測定了CPC-1的分子量,大小分別為1105859道爾頓。通過氨基酸自動分析儀法測定CPC-1中氨基酸種類及含量表明CPC-1中含有17種氨基酸成分,其中天冬氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸和精氨酸含量較高。通過GC以及GC-MS測定分析,CPC-1為一雜多糖,它由六種單糖組成,分別是鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,通過GC測定分析其摩爾比為10.64:31.23:3.23:8.72:30.16:16.02;其中,阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖的含量較高,木糖含量最低。紅外光譜分析結(jié)果表明其具有典型的多糖特征吸收峰。 5.研究了青錢柳多糖的生物活性,包括體外抗氧化實驗、抑制α-淀粉酶活力以及抑菌實驗。青錢柳多糖對OH·自由基、O_2·清除效果相對較低,但對二苯代苦味酰自由基(DPPH)有顯著清除作用,同時通過硫代巴比妥酸(TBA)法測得其對亞油酸具有抗氧化作用。青錢柳多糖對α-淀粉酶活力具有一定的抑制作用,當(dāng)青錢柳多糖濃度為1.0 mg/mL時,抑制率達(dá)13%。青錢柳多糖對α-淀粉酶活力的抑制作用均隨多糖濃度的增大而增加,這表明青錢柳的降血糖作用與青錢柳多糖的含量有關(guān)。用濾紙片抑菌圈實驗法研究了青錢柳多糖對常見的幾種菌的抑制作用。結(jié)果表明:青錢柳對酵母菌有明顯抑制作用,對假絲酵母的抑制作用尤其強(qiáng)烈。多糖對細(xì)菌有明顯的抑制作用,對黑曲霉、青霉和毛霉三種霉菌無抑制作用。
【關(guān)鍵詞】:青錢柳 多糖 提取 分離 純化 分子量 結(jié)構(gòu)分析 生物活性 抗氧化 抗菌
【學(xué)位授予單位】:南昌大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TQ461
【目錄】:
- 摘要4-7
- ABSTRACT7-11
- 目錄11-16
- 第1章 緒論16-40
- 1.1 青錢柳研究進(jìn)展16-24
- 1.1.1 生物學(xué)特性與資源分布16-17
- 1.1.2 青錢柳資源培育17-18
- 1.1.3 化學(xué)成分研究18-20
- 1.1.4 青錢柳的生物活性20-24
- 1.1.5 青錢柳產(chǎn)品開發(fā)情況24
- 1.2 多糖研究進(jìn)展24-37
- 1.2.1 多糖的來源與分布25-27
- 1.2.2 多糖的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)27
- 1.2.3 多糖的生物活性27-31
- 1.2.4 多糖分析方法31-37
- 1.3 本文研究的目的意義、主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)37-40
- 1.3.1 本文研究的目的意義37-38
- 1.3.2 主要研究內(nèi)容38-39
- 1.3.3 本研究的創(chuàng)新性39-40
- 第2章 青錢柳多糖的含量測定40-48
- 2.1 引言40
- 2.2 實驗材料與儀器40-41
- 2.2.1 材料與試劑40-41
- 2.2.2 儀器與設(shè)備41
- 2.3 實驗方法41-43
- 2.3.1 青錢柳多糖的提取與精制41
- 2.3.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制41-42
- 2.3.3 樣品中青錢柳多糖含量測定42-43
- 2.4 結(jié)果與討論43-47
- 2.4.1 精制青錢柳多糖的得率43
- 2.4.2 最大吸收波長的確定43-44
- 2.4.3 青柳多糖最佳醇沉體積分?jǐn)?shù)的確定44-45
- 2.4.4 換算因子的測定45
- 2.4.5 吸光度測定的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性實驗45-46
- 2.4.6 青錢柳中多糖含量的測定結(jié)果46-47
- 2.5 本章小結(jié)47-48
- 第3章 青錢柳多糖的提取工藝優(yōu)化48-64
- 3.1 引言48-49
- 3.2 實驗材料與儀器49
- 3.2.1 材料與試劑49
- 3.2.2 儀器與設(shè)備49
- 3.3 實驗方法49-52
- 3.3.1 溶劑提取法49-51
- 3.3.2 超聲波輔助提取法51-52
- 3.4 結(jié)果與討論52-63
- 3.4.1 溶劑提取法實驗結(jié)果52-56
- 3.4.2 超聲波輔助提取實驗結(jié)果56-63
- 3.5 本章小結(jié)63-64
- 第4章 青錢柳多糖脫色工藝研究64-75
- 4.1 引言64
- 4.2 實驗材料與儀器64-65
- 4.2.1 材料與試劑64-65
- 4.2.2 儀器與設(shè)備65
- 4.3 實驗方法65-67
- 4.3.1 青錢柳粗多糖液的制備65
- 4.3.2 單因素實驗65
- 4.3.3 正交實驗65-66
- 4.3.4 分析方法66-67
- 4.3.5 不同脫色方法的比較67
- 4.4 結(jié)果與討論67-74
- 4.4.1 pH值對脫色效果的影響67-68
- 4.4.2 吸附時間對脫色效果的影響68-69
- 4.4.3 溫度對脫色效果的影響69-70
- 4.4.4 活性炭用量的影響70-71
- 4.4.5 正交設(shè)計確定脫色的最佳工藝條件71-72
- 4.4.6 驗證試驗72-73
- 4.4.7 不同脫色方法的比較結(jié)果73-74
- 4.5 本章小結(jié)74-75
- 第5章 青錢柳多糖的分離、純化及純度鑒定75-94
- 5.1 引言75-76
- 5.2 實驗材料與儀器76-77
- 5.2.1 材料與試劑76
- 5.2.2 儀器與試劑76-77
- 5.3 實驗方法77-82
- 5.3.1 青錢柳多糖的提取77
- 5.3.2 青錢柳多糖的除雜77-79
- 5.3.3 膜分離技術(shù)分離純化青錢柳多糖79-81
- 5.3.4 (A|¨)KTA purifier-100生物大分子純化系統(tǒng)純化81
- 5.3.5 純度鑒定81-82
- 5.4 結(jié)果與討論82-93
- 5.4.1 脫蛋白方法比較82-85
- 5.4.2 膜分離技術(shù)純化多糖結(jié)果85-87
- 5.4.3 (A|¨)KTA purifier-100生物大分子純化系統(tǒng)純化結(jié)果87-90
- 5.4.4 純度鑒定結(jié)果90-93
- 5.5 本章小結(jié)93-94
- 第6章 青錢柳多糖 CPC-1的分子量測定與理化性質(zhì)研究94-113
- 6.1 引言94-95
- 6.2 實驗材料與設(shè)備95
- 6.2.1 材料與試劑95
- 6.2.2 儀器與設(shè)備95
- 6.3 實驗方法95-99
- 6.3.1 HPGPC法測定青錢柳多糖 CPC-1的分子量95-97
- 6.3.2 常壓凝膠滲透色譜法測定CPC-1分子量97
- 6.3.3 CPC-1的基本理化性質(zhì)97-98
- 6.3.4 流變學(xué)特性研究98-99
- 6.3.5 熱重特性研究99
- 6.3.6 粒度分布分析99
- 6.4 結(jié)果與討論99-112
- 6.4.1 HPGPC法測定CPC-1的分子量的結(jié)果99-104
- 6.4.2 常壓凝膠滲透色譜法測定CPC-1分子量結(jié)果104-107
- 6.4.3 青錢柳多糖 CPC-1的基本理化性質(zhì)107-108
- 6.4.4 流變學(xué)特性研究結(jié)果108-110
- 6.4.5 熱重分析結(jié)果110-111
- 6.4.6 粒度分布測定結(jié)果111-112
- 6.5 本章小結(jié)112-113
- 第7章 青錢柳多糖 CPC-1的組成與結(jié)構(gòu)表征113-140
- 7.1 引言113
- 7.2 實驗材料與設(shè)備113-114
- 7.2.1 材料與試劑113-114
- 7.2.2 儀器與設(shè)備114
- 7.3 實驗方法114-121
- 7.3.1 青錢柳多糖 CPC-1糖含量的測定114-115
- 7.3.2 青錢柳多糖 CPC-1蛋白質(zhì)含量的測定115-116
- 7.3.3 青錢柳多糖 CPC-1氨基酸組成分析116-117
- 7.3.4 青錢柳多糖 CPC-1單糖組成分析117-120
- 7.3.5 糖醛酸含量測定120
- 7.3.6 紫外外光譜分析120
- 7.3.7 紅外光譜分析120-121
- 7.3.8 ~1H-NMR光譜分析121
- 7.4 結(jié)果與討論121-138
- 7.4.1 糖含量測定的結(jié)果121-122
- 7.4.2 蛋白質(zhì)含量測定的結(jié)果122-124
- 7.4.3 氨基酸組成及含量測定結(jié)果124-127
- 7.4.4 青錢柳多糖 CPC-1單糖組成分析結(jié)果127-135
- 7.4.5 CPC-1中糖醛酸含量測定結(jié)果135-136
- 7.4.6 紫外光譜分析結(jié)果136-137
- 7.4.7 紅外光譜分析結(jié)果137
- 7.4.8 ~1H-NMR光譜分析結(jié)果137-138
- 7.5 本章小結(jié)138-140
- 第8章 青錢柳多糖生物活性研究140-156
- 8.1 引言140-141
- 8.2 實驗材料與儀器141-142
- 8.2.1 材料與試劑141-142
- 8.2.2 儀器與設(shè)備142
- 8.3 實驗方法142-146
- 8.3.1 青錢柳多糖抗氧化活性實驗142-144
- 8.3.2 青錢柳多糖抑制α-淀粉酶酶活力實驗144-145
- 8.3.3 青錢柳多糖抑菌實驗145-146
- 8.4 結(jié)果與分析146-155
- 8.4.1 青錢柳多糖對 DPPH自由基的清除作用146-147
- 8.4.2 青錢柳多糖對超氧陰離子的清除能力147-149
- 8.4.3 青錢柳多糖對清除羥自由基的能力149-150
- 8.4.4 青錢柳多糖對抑制 LPO的能力150-153
- 8.4.5 青錢柳多糖對α-淀粉酶酶活抑制效果153-154
- 8.4.6 青錢柳多糖抑菌效果154-155
- 8.5 本章小結(jié)155-156
- 第9章 結(jié)論與展望156-159
- 9.1 結(jié)論156-158
- 9.2 進(jìn)一步研究方向158-159
- 致謝159-161
- 參考文獻(xiàn)161-171
- 攻讀學(xué)位期間的研究成果171
【引證文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:青錢柳多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)解析及其生物活性研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:346275
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