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柴胡多糖的结构分析和抗氧化活性研究

作　者: 杜柯
导　师: 孙润广
学　校: 陕西师范大学
专　业: 生物医学工程
关键词: 柴胡多糖结构单糖组分抗氧化活性微观形貌原子力显微镜
分类号: S567.79
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

柴胡系伞形科多年生草本植物,又叫茈胡、山菜等,具有解热、抗病毒、抗炎、提高免疫功能、抗肝损伤等多种生物活性,因此具有重要的医用开发价值。本论文以柴胡为原料,对柴胡多糖的提取、分离纯化、理化性质、结构和抗氧化活性分析等方面作了系统分析,结果如下：1.采用传统热水提取法和超声波辅助提取法来提取柴胡多糖,分别得到柴胡粗多糖WAP和SAP,其提取率分别为2.35%和1.73%。经理化性质分析后,WAP和SAP都含有糖醛酸,不含有蛋白质、核酸以及酚类等杂质。环境扫描电镜分析结果显示,WAP显现片层结构,而SAP显现较小的片层结构甚至碎屑状,由此可以说明用超声波提取法提取多糖时,超声波会对多糖有降解作用。2.对WAP和SAP进行抗氧化活性分析,结果表明,在还原力测定、清除O2-.以及抗脂质过氧化方面,SAP的活性能力高于WAP；在清除DPPH方面,WAP和SAP都具有较高的且大致相同的清除率；在清除·OH方面,WAP的清除能力高于SAP。因此,在整体上看,SAP的抗氧化活性要高于WAP,由此可以说明超声波虽然对多糖有一定的降解作用,但是并没有影响多糖的活性,反而使其活性升高,这可能是由于超声波的降解作用使多糖结构中隐藏的活性基团释放出来。3.将柴胡多糖SAP进行季铵盐分级沉淀和(?)Sephadex G-150凝胶柱层析,分离得到纯品SAP1-2和SAP3-1。然后用液相色谱法测定这两个多糖的分子量,红外光谱法分析糖类官能团,气相色谱法测定单糖组成,环境扫描电镜和原子力显微镜观察多糖结构,结果表明,这两种都为均一多糖,且SAP1-2的平均分子量为3.2×105D,SAP3-1的平均分子量为3.3×105D；这两种多糖都具有明显的多糖特征吸收峰,并且其单糖残基均为吡喃型；SAP1-2由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖六种单糖组成,其中各种单糖之间的摩尔比是1.96：1.092.60：1.00：1.10：1.84,多糖SAP3-1是由鼠李糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖五种单糖组成,各种单糖之间的摩尔比是2.07：1.34：1：1.84：1.97。环境扫描电镜分析表明,柴胡多糖SAP1-2显现大小不同的片状结构,且表面平整光滑、分布均匀；柴胡多糖SAP3-1显现出像“蘑菇”一样的结构,且分布均匀。原子力显微镜分析显示,SAP1-2具有高度分支的结构,并且糖链之间通过不同的连接方式,形成环状结构,这些环状结构又进一步相互作用,形成网状结构；SAP3-1同样具有分支结构,并且糖链之间相互缠绕形成像“8”字形的环状结构。4.根据刚果红实验、部分酸水解、高碘酸氧化、Smith降解和甲基化分析结果可知,SAP1-2不具有三股螺旋构象,其所含有的鼠李糖、木糖、甘露糖和葡萄糖位于多糖的支链上,其中木糖以1→2糖苷键连接,并以较高的聚合度与主链相连,部分鼠李糖以1→6糖苷键连接,葡萄糖、甘露糖以及部分鼠李糖位于非还原性末端；阿拉伯糖和半乳糖位于主链上,并且它们以1→2或1→2、1→6糖苷键相连,形成阿拉伯半乳聚糖。SAP1-2的结构非常复杂,其中一种可能的结构重复单位为：Glc-(1→2)Xyl Rha-(1→2)Xyl 1 1↑↑6 6→1)-Gal-(2→1)Ara-(2→1)Gal-3 Rha-(3→1)Man

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-22
  1.1 多糖的研究概况  10-18
    1.1.1 多糖的研究现状  10
    1.1.2 多糖的提取  10-11
    1.1.3 多糖的分离纯化  11-13
    1.1.4 多糖的纯度鉴定  13
    1.1.5 多糖的相对分子量测定  13-14
    1.1.6 多糖的结构分析方法  14-16
    1.1.7 多糖的生物学功能  16-18
  1.2 柴胡的研究概况  18-20
    1.2.1 柴胡的生物学特征  18
    1.2.2 柴胡的化学成分研究  18-19
    1.2.3 柴胡的药用价值研究  19-20
    1.2.4 柴胡的发展前景  20
  1.3 本文的选题依据及主要研究内容  20-22
第二章柴胡多糖的提取及其理化性质、生物活性研究  22-36
  2.1 材料与仪器  22
    2.1.1 实验材料和试剂  22
    2.1.2 主要仪器  22
  2.2 实验方法  22-27
    2.2.1 柴胡的预处理  22
    2.2.2 柴胡多糖的提取  22-23
    2.2.3 柴胡多糖的理化性质分析  23
    2.2.4 柴胡多糖的紫外光谱扫描  23
    2.2.5 柴胡多糖含量的测定  23-24
    2.2.6 柴胡多糖的环境扫描电子显微镜观察  24
    2.2.7 柴胡多糖的抗氧化活性研究  24-27
  2.3 实验结果和分析  27-33
    2.3.1 柴胡多糖的理化性质分析结果  27-28
    2.3.2 柴胡多糖的紫外光谱扫描检测结果  28
    2.3.3 柴胡多糖含量测定结果  28-29
    2.3.4 环境扫描电子显微镜分析  29
    2.3.5 柴胡多糖的抗氧化活性分析结果  29-33
  2.4 结论  33-36
第三章柴胡多糖的分离纯化及其初级结构分析  36-50
  3.1 材料与仪器  36-37
    3.1.1 实验材料和试剂  36
    3.1.2 主要仪器  36-37
  3.2 实验方法  37-39
    3.2.1 柴胡多糖的分离纯化  37
    3.2.2 纯度鉴定  37
    3.2.3 高效液相色谱法测定多糖分子量  37-38
    3.2.4 红外光谱分析  38
    3.2.5 气相色谱分析  38
    3.2.6 环境扫描电子显微镜观察  38
    3.2.7 原子力显微镜分析  38-39
  3.3 实验结果和分析  39-47
    3.3.1 柴胡多糖的分离纯化结果  39-40
    3.3.2 纯度鉴定  40-41
    3.3.3 分子量的测定  41-42
    3.3.4 红外光谱分析  42-43
    3.3.5 气相色谱分析  43-45
    3.3.6 环境扫描电子显微镜分析  45-46
    3.3.7 原子力显微镜分析  46-47
  3.4 结论  47-50
第四章柴胡多糖SAP1-2的结构分析  50-56
  4.1 材料与仪器  50
    4.1.1 实验材料和试剂  50
    4.1.2 主要仪器  50
  4.2 实验方法  50-52
    4.2.1 刚果红实验  50-51
    4.2.2 部分酸水解  51
    4.2.3 高碘酸氧化与Smith降解  51
    4.2.4 甲基化分析  51-52
  4.3 实验结果和分析  52-55
    4.3.1 刚果红实验分析  52-53
    4.3.2 部分酸水解分析  53-54
    4.3.3 高碘酸氧化与Smith降解的结果分析  54
    4.3.4 甲基化分析结果  54-55
  4.4 结论  55-56
第五章结论和展望  56-58
  5.1 结论  56-57
  5.2 展望  57-58
参考文献  58-64
致谢  64-66
攻读硕士学位期间研究成果  66

柴胡多糖的结构分析和抗氧化活性研究

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