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桑葚多糖提取、纯化分离及其降糖作用的研究

2011-11-14赵喜兰

食品工业科技 2011年2期
关键词:三氯正丁醇桑葚

赵喜兰

(漯河医学高等专科学校,河南漯河462002)

桑葚多糖提取、纯化分离及其降糖作用的研究

赵喜兰

(漯河医学高等专科学校,河南漯河462002)

目的:探讨桑葚多糖纯化工艺及降糖作用。方法:AB-8树脂纯化,乙醇醇沉,5%的三氯醋酸的正丁醇+氯仿正丁醇(5∶1)去蛋白,所得多糖经DEAE-纤维素柱分离,所得多糖进行降糖效果测定。结果:实验表明,树脂纯化、乙醇醇沉,5%的三氯醋酸的正丁醇+氯仿正丁醇(5∶1)去蛋白纯化效果较好,DEAE-纤维素柱分离中性多糖P-1,酸性多糖P-2、P-3,且降糖效果明显。结论:该纯化工艺和药理实验为桑葚的综合利用提供了新途径。

桑葚多糖,树脂,乙醇醇沉,去蛋白,降糖

桑葚为桑的聚合果,研究证明,桑中的黄酮和多糖对降血糖具有一定活性作用[1-3]。本研究主要针对桑葚多糖提取、纯化分离工艺和降糖作用进行了研究,为桑葚多糖的进一步开发提供了理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

桑葚 漯河农业科学院提供;树脂AB-8 上海试剂四厂;DEAE-纤维素、SepharoseCL-4B、sephadex -G-150 Sigma公司进口分装;四氧嘧啶 Sigma公司;试剂盒 均购自上海科欣生物技术研究所;化学试剂 均为分析纯。

双光束紫外可见分光光谱仪 北京普析通用仪器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 桑葚多糖的提取 桑葚500g,石油醚回流脱脂lh,抽滤,2000mL蒸馏水100℃提取1h,提取三次,浓缩,醇沉,冷冻干燥,蒸馏水溶解,三氯醋酸(3%)去蛋白,得粗多糖,所得多糖蒸馏水溶解,备用,定量采用苯酚-硫酸法[4]。

1.2.2 AB-8大孔树脂的纯化 取多糖备用液60mL过AB-8树脂,蒸馏水洗脱,流速1mL/min,每管10mL,到无糖为止。

1.2.3 乙醇浓度对醇沉条件的影响 取多糖备用液4份,无水乙醇调成不同浓度的溶液,冰箱静置24h,离心,冷冻干燥,称重。

1.2.4 去蛋白方法的选择 采用传统的Sevage法和3%三氯醋酸法去蛋白,并加以创新:取等体积的5%三氯醋酸的正丁醇溶液与等体积的多糖溶液充分振荡,加入等体积氯仿正丁醇(5∶1),振荡,取水溶液部分,蒸馏水透析。

1.2.5 多糖的DEAE-纤维素柱层析 取精制多糖过DEAE-纤维素柱(OH-),NaCl(0、0.05、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5mol/L)溶液洗脱,流速2mL/min,6mL/管。蒸馏水洗脱得到的中性多糖浓缩到 10mL,上SepHadexG-150柱,用蒸馏水洗脱,流速2mL/min,5mL/管,得中性多糖P-1;0、0.05mol/L NaCl洗脱分别得酸性多糖P-2、P-3。

1.2.6 sepharseCL-B凝胶柱层 取标准葡聚糖系列:T-10、T-30、T40、T-70、T-110进行sepharseCL-B凝胶柱层析,测其洗脱体积(V),做V-lgM的标准曲线,得回归方程y=437.5-79.387x,R=0.986,由样品的体积计算出相应的平均分子量。

1.2.7 中性多糖的气相色谱 样品用硫酸(2N),100℃,12h封管将多糖水解,氢氧化钡中和,过滤水解液,气相色谱分析,以木糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、甘露糖为对照。

1.2.8 降糖作用的研究

1.2.8.1 糖尿病模型的建立 昆明小鼠适应性喂养1周,禁食不禁水 12h,2d腹腔注射2%四氧嘧啶(120mg/kg),72h后形成糖尿病模型,末次注射四氧嘧啶后的4h,测定空腹血糖,血糖值大于11.0mmol/L者为造模成功小鼠[5]。

1.2.8.2 桑葚中性多糖对糖尿病小鼠血糖的影响造模成功的小鼠随机分为5组,分别为:阳性对照,常规饲养;P-1、P-2、P-3阳性治疗阳性对照组分别灌胃P-1、P-2、P-3和常规降糖药物优降糖,蒸馏水2mg/kg,每天两次,阴性对照组常规饲养。第20d小鼠禁食12h,第2d早晨测定血糖含量,断尾取血,用葡萄糖氧化酶法测定血糖浓度。

2 结果与分析

2.1 AB-8树脂的纯化

1g粗多糖由AB-8树脂纯化后,色素基本去除,极性较弱的有机物去除效率高,最终多糖的纯度达到73.1%,效果较好。

2.2 醇沉条件的选择

实验表明,不同的乙醇浓度所沉淀的多糖量不一样,是由于不同多糖的溶解度在不同浓度的乙醇中是不同的,综合多方面因素,选择80%的乙醇作为醇沉条件。

表1 醇沉条件的选择

2.3 去蛋白方法的选择

从表2中可以看出,第三种方法同Sevga法和3%三氯醋酸法相比,蛋白质的清除率略高于前两种方法,得到多糖的损失率要低很多。

2.4 多糖的分离及分子量的测定

精制多糖上DEAE-纤维素柱,洗脱,根据硫酸苯酚法检测的结果合并相同峰位的组分,减压浓缩至适当体积。其中蒸馏水部分经过SepHadexG-150纯化后得中性多糖P-1,0.05、0.1mol/L的NaCl洗脱得酸性多糖P-2、P-3。sepharseCL-B凝胶柱层析测定分子量分别为121000、45821、46824。

表3 桑葚多糖的降血糖作用

表2 去蛋白方法的选择

2.5 中性多糖的气相色谱

由气相色谱图表明,多糖主要是由葡萄糖、甘露糖、半乳糖、阿拉伯糖4种单糖组分组成。

图1 中性多糖的气相色谱图

2.6 降糖作用

由表3比较发现,桑葚多糖和优降糖都具有明显的降糖作用,P-1、P-3、优降糖与阳性对照比较,差异极显著,血糖比阳性对照分别降低了66.9%、49.7%、40.6%,相比较而言,P-1降糖作用明显,而P-2差异显著;桑葚多糖与优降糖比较,P-1、P-2差异极显著,而P-3差异显著,说明桑葚多糖的降糖作用明显优于优降糖,其中P-1基本可以维持到正常水平。

3 讨论与结论

3.1 对于多糖的纯化采用了常规的大孔树脂纯化,效果较好,纯度达到73.1%。而对于蛋白质的去除,采取了5%的三氯醋酸的正丁醇+氯仿正丁醇(5∶l)方法,多糖回收率较高,蛋白质的清除率较高,达到93.9%。所得多糖经过DEAE-纤维素柱分离,得到三种多糖,分别为中性多糖P-1,酸性多糖P-2、P-3。

3.2 对所得多糖进行了降糖作用的比较,说明桑葚多糖具有明显的降糖作用,且效果明显,中性多糖基本可以使血糖维持在正常的范围内。

[1]陈福君,卢军,张永煌.桑叶降血糖有效组分对糖尿病动物糖代谢的影响[J].沈阳药科大学学报,1996,13(1):24.

[2]廖森泰,邹宇晓,郑祥明.桑宁茶多糖对糖尿病小鼠的降血糖作用研究[J].蚕业科学,2004,30(3):327-328.

[3]李先佳,任丽平,王家国.桑叶黄酮和多糖对Ⅱ型糖尿病大鼠生化指标的影响[J].中国老年学杂志,2009,29(19):2536-2537.

[4]陈忠,刘琳玲,何猛雄,等.多糖提取与纯化技术应用进展[J].食品研究应用与开发,2007,28(3):186-188.

[5]常慧萍,陶令霞,夏铁骑.南瓜多糖对四氧嘧啶型糖尿病小鼠血糖和血脂的影响[J].食品科技,2008(6):247-248.

Study on the purification and hypoglycemic effect of polysaccharide in mulberries

ZHAO Xi-lan
(Luohe Medical College,Luohe 462002,China)

Objective:To explore the purification and hypoglycemic effect of polysaccharide in mulberries.Methods:AB-8 resin purification,ethanol precipitation,5%trichloroacetic acid of the n-butanol+chloroform n-butano(l5∶1)to remove protein,polysaccharide obtained was isolated by DEAE-cellulose column separation for hypoglycemic effect test.Results:The tests showed that resin purification,ethanol precipitation,5%trichloroacetic acid of the n-butanol+chloroform n-butanol(5∶1)removed protein absolutely,neutral polysaccharides P-1,acidic polysaccharide P-2,P-3 can be isolated by DEAE-cellulose column separation effectively,the polysaccharide also had remarkable hypoglycemic effect.Conclusion:The technology method provided a new approach for the comprehensive utilization of mulberries.

polysaccharide in mulberries;resin;ethanol precipitation;lustrating protein;hypoglycemic effect

TS255.1

B

1002-0306(2011)02-0259-02

2009-12-28

赵喜兰(1969-),女,副教授,主要从事中药方面的研究。

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