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超声波对麦冬多糖的提取率、结构及抗氧化活性的影响

作　者: 赵凯
导　师: 严碧歌
学　校: 陕西师范大学
专　业: 生物物理学
关键词: 麦冬多糖响应面分析原子力显微镜环境扫描电子显微镜结构分析超声波
分类号: S567.232
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

多糖(polysaccharide)是通过糖苷键结合的糖链,至少要超过10个以上单糖组成的聚合高分子碳水化合物。多糖广泛存在于高等植物,动物细胞膜和微生物的细胞壁中,是生命的四大基本组成物质之一,与维持生命活动密切相关。由于多糖的结构较复杂,并且很难控制,因此对多糖的研究一直滞后于蛋白质、核酸和脂类。随着分子生物学的发展,人们逐渐了解了多糖参与组织细胞功能活动的机制,并逐渐认识到多糖及其复合物具有重要的生物功能。近年来,大量的药理和临床研究发现,植物多糖是一种免疫调节剂,具有抑制肿瘤生长、改善机体免疫功能等作用,并且对正常细胞没有毒副作用。特别是从中药中分离出的水溶性多糖具有非常重要的生理药理作用。麦冬为百合科多年生草本植物的块根,主要化学成分为黄酮、皂苷、多糖、氨基酸及微量元素,具有抗心肌缺血作用、抗心律失常、抗衰老、抗氧化、抗肿瘤、调节免疫系统、降血糖等作用。我国中医认为其具有养阴生津、润肺清心的功效,长用于肺燥干咳、虚劳咳嗽、津伤口渴、心烦失眠、肠燥便秘等症。在我国麦冬主要产于四川、湖北、浙江等地区。一直以来关于麦冬的研究较多,而且主要是针对浙江麦冬,但是浙江麦冬近年在市场上越来越少,因此有必要对市场上主流麦冬进行必要的研究,希望对临床应用有一定的指导意义。本文采用百合科山麦冬属植物湖北麦冬的干燥块根作为研究对象。麦冬内不同成分具有不同的生物活性,近年来随着人们对多糖研究的深入,发现麦冬多糖具有抗衰老、抗过敏、降血糖、保护脑缺血损伤、增强免疫功能等多种生物活性。因此本文对湖北麦冬多糖的提取工艺与其结构及抗氧化活性进行了系统的研究。(1)麦冬总多糖的超声提取工艺优化：以优化麦冬总多糖的超声提取工艺为目的,在单因素的基础上采用响应面分析法,以总多糖提取率为指标,考察超声时间、超声功率、料液比三个因素对提取率的影响。结果发现时间、功率、料液比三个因素在实验过程中均起作用,对提取率的效果：料液比>超声时间>超声功率,最佳工艺条件为：提取时间18.98min,超声功率354W,料液比1：24.77,理论预测和实验结果的提取率偏差为0.0604%。为最大限度地提取出麦冬多糖的有效成分,以及合理开发利用麦冬提供了实验依据。(2)热水提法和超声波提法所得麦冬多糖结构对比：按照最优化组合法提取麦冬多糖,得到水提麦冬多糖(WBP)和超提麦冬多糖(SBP)。利用气相色谱法测定单糖组成、利用红外光谱分析官能团、利用环境扫描电子显微镜和原子力显微镜观察表面形态。结果发现水提麦冬多糖(WBP)和超提麦冬多糖(SBP)具有相同的单糖组成,都包括阿拉伯糖,甘露糖,葡萄糖及半乳糖；红外光谱分析结果显示超声使多糖官能团发生改变；环境扫描电子显微镜的结果显示经超声提取的多糖的片状结构有不同程度的变小；原子力显微镜的扫描分析显示超声波使其糖链的分子片断变小。结果表明经超声波处理不会影响多糖的单糖组成,但会改变多糖的官能团和微观结构。(3)热水提法和超声波提法所得麦冬多糖抗氧化活性对比：在体外化学模拟条件下,测定了水提麦冬多糖(WBP)和超提麦冬多糖(SBP)的总还原能力、对羟基自由基的清除作用、对超氧阴离子自由基(O2-·)的清除作用以及对Fe2+诱发的脂质过氧化反应的抑制作用。体外实验结果表明,经超声波处理所得多糖,除超氧阴离子自由基(O2-·)的清除作用丧失外,其它抗氧化活性均得到提高。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-11
第一章绪论  11-21
  1.1 多糖的研究现状  11-15
    1.1.1 多糖的提取  11-12
    1.1.2 多糖的结构研究  12-14
    1.1.3 多糖的生物活性  14-15
  1.2 麦冬多糖的研究概述  15-17
    1.2.1 麦冬多糖的提取、分离  16
    1.2.2 麦冬多糖的结构研究进展  16
    1.2.3 麦冬多糖的生物活性  16-17
  1.3 超声波在中药多糖中的应用现状  17-19
    1.3.1 超声波的特点  17-18
    1.3.2 超声波在中草药多糖提取中的应用及提取机理  18
    1.3.3 超声波处理对中药多糖的影响  18-19
  1.4 立题依据和意义  19
  1.5 主要研究内容  19-21
第二章响应面分析法优化超声提取麦冬多糖的工艺研究  21-33
  2.1 麦冬中多糖含量的测定方法  21-23
    2.1.1 仪器、试剂和材料  21
    2.1.2 药材的处理  21
    2.1.3 标准曲线的绘制  21-22
    2.1.4 精密度实验  22-23
    2.1.5 稳定性实验  23
  2.2 麦冬多糖的单因素试验  23-26
    2.2.1 超声时间对麦冬多糖提取率的影响  23-24
    2.2.2 超声功率对麦冬多糖提取率的影响  24-25
    2.2.3 料液比对麦冬多糖提取率的影响  25-26
  2.3 响应面分析法优化提取工艺  26-31
  2.4 结论  31-33
第三章麦冬多糖组成成分和结构的初步研究  33-45
  3.1 材料与仪器  33
    3.1.1 试验材料与试剂  33
    3.1.2 主要仪器  33
  3.2 试验方法  33-35
    3.2.1 麦冬多糖的提取  33-34
    3.2.2 麦冬多糖的纯度鉴定  34
    3.2.3 气相色谱法测定麦冬多糖的单糖组成  34
    3.2.4 红外光谱分析  34-35
    3.2.5 环境扫描电子显微镜分析  35
    3.2.6 原子力显微镜分析  35
  3.3 结果与分析  35-42
    3.3.1 麦冬多糖的理化性质  35
    3.3.2 麦冬多糖的纯度鉴定结果  35-37
    3.3.3 气相色谱分析  37-38
    3.3.4 红外光谱分析  38-39
    3.3.5 环境扫描电子显微镜分析  39-41
    3.3.6 原子力显微镜分析  41-42
  3.4 结论  42-45
第四章麦冬多糖活性研究  45-55
  4.1 试验材料、试剂及仪器  45
    4.1.1 材料  45
    4.1.2 试剂  45
    4.1.3 仪器  45
  4.2. 试验内容与方法  45-49
    4.2.1 麦冬多糖还原能力测定  46-47
    4.2.2 麦冬多糖清除超氧阴离子自由基的测定  47
    4.2.3 麦冬多糖清除·OH自由基的能力测定  47-48
    4.2.4 麦冬多糖对Fe~(2+)诱发的脂质过氧化反应的抑制作用  48-49
  4.3 试验结果与分析  49-53
    4.3.1 麦冬多糖总还原能力测定结果分析  49-50
    4.3.2 麦冬多糖对超氧阴离子的清除作用结果分析  50-51
    4.3.3 麦冬多糖对·OH自由基的清除作用结果分析  51-52
    4.3.4 麦冬多糖对Fe~(2+)诱发的脂质过氧化反应的抑制作用结果分析  52-53
  4.4 结论  53-55
第五章总结与展望  55-57
  5.1 总结  55-56
  5.2 展望  56-57
参考文献  57-63
致谢  63-65
攻读硕士学位期间研究成果  65

超声波对麦冬多糖的提取率、结构及抗氧化活性的影响

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