天麻多糖的提取、纯化及活性研究

天麻（Gastrodia elata Blume）属兰科非自养型植物的干燥块茎,是我国传统的名贵中药,主产于陕西、云南、贵州及四川等省。中医临床主要用于治疗头痛眩晕、惊风抽搐、肢体麻木、面肌痉挛、高血压、冠心病等疾病。目前,国内天麻方面的研究仅限于天麻素,而关于天麻中多糖的相关信息未见任何系统的报道。故本研究旨在对天麻多糖的提取分离和性质活性方面做初步的摸索,为今后天麻多糖的利用和开发奠定基础。 本试验以天麻作为原料,系统的研究了天麻多糖水提取和超声波提取的技术条件,对天麻多糖进行了分离纯化研究,并对其抗氧化和抑菌的活性进行了评价,对纯化后所得两种多糖的理化性质和单糖组成进行了探讨,研究的主要结果如下: 1.建立了以蒽酮-硫酸法测定天麻多糖含量的测定方法。 2.采用传统水提取和超声波技术提取天麻多糖,在单因素试验的基础上,采用响应面分析法对天麻多糖提取工艺进行优化。传统水提取的最优工艺参数为:提取温度为58℃,提取时间36min,料水比1:37,天麻多糖提取率为9.25%。超声波水提取天麻多糖的最优工艺参数为:提取温度为66℃,提取时间34min,料水比1:45,天麻多糖提取率为32.78%。超声波浸提时,粗多糖提取率均比传统热水浸提时高。 3.天麻多糖的分离纯化。经试验确定了以下纯化路线:进行乙醇分级醇析,分别收集乙醇浓度为0-40%和40%80%之间沉淀出的多糖,得到粗多糖G-40和G-80;再经木瓜蛋白酶-Sevag法脱蛋白,透析法除去小分子杂质及盐类等步骤,逐级提高样品的纯度,得到多糖GeB40和GeB80;最后经DEAE-52纤维素柱层析,选取一定最大洗脱峰范围进行多糖的收集,得到多糖GeB40-1和GeB80-4。紫外光谱结果表明该多糖组分不含蛋白质等杂质。 4.多糖GeB40-1的理化性质:白色粉末状;可溶于水;不溶于无水乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、正丁醇等有机溶剂;不含有淀粉类物质、还原糖类物质和蛋白质核酸类物质;红外光谱分析表明分子结构中存在α-型糖苷键;分子量大于8000D;比旋光度为[α]20 =+150.5°;熔点为270.3-271.1℃。采用离子色谱法分析单糖组成结果为:该多糖由L-鼠李糖、D-半乳糖、D-葡萄糖、D-木糖和D-甘露糖五种单糖组成,五种单糖摩尔数之比L-鼠李糖:D-半乳糖:D-葡萄糖:D-木糖:D-甘露糖=29:1:42:11:2。 5.多糖GeB80-4的理化性质:浅黄色粉末状;可溶于水;不溶于无水乙醇、乙醚、丙酮、氯仿、正丁醇等有机溶剂;不含有淀粉类物质、还原糖类物质和蛋白质核酸类物质;红外光谱分析表明分子结构中存在α型糖苷键;分子量大于8000D;比旋光度为[α]20 = -94.7°;熔点为278.5-279.9℃。采用离子色谱法分析其单糖组成结果为:该多糖由L-鼠李糖、D-半乳糖和D-葡萄糖三种单糖组成,三种单糖摩尔数之比L-鼠李糖:D-半乳糖:D-葡萄糖=2.5:1:25。 6.抗氧化活性试验研究了天麻多糖GeB40和GeB80对O2-·、·OH、DPPH·的清除能力以及其还原能力。结果表明GeB40和GeB80都具有O2-·、·OH、DPPH·的清除能力和较强的还原能力,且清除率随浓度的增加都有所增强,GeB40对O2-·的清除能力强于GeB80;GeB80对·OH和DPPH·的清除能力以及还原能力都强于GeB40。 7.抑菌试验表明天麻多糖GeB40、GeB80和天麻乙醇提取物对细菌、真菌均有一定的抑菌效果。GeB40对大肠杆菌有明显的抑制作用,对根霉有一定的抑制作用;GeB80的抑菌作用强于GeB40,对青霉、根霉等霉菌和金黄色葡萄球菌有较强抑菌效果,对肠炎沙门氏菌和枯草芽孢杆菌也有一定抑制作用;天麻乙醇提取物的抑菌活性强于天麻多糖GeB40和GeB80,对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和青霉的抑制作用明显,对根霉和肠炎沙门氏菌也有一定抑制作用。 8.采用ACE抑制率的体外检测法测定天麻多糖的降血压活性。结果表明,天麻多糖GeB40和GeB80都具有很好的降血压功效,GeB80降血压活性高于GeB40,在浓度为10 mg·mL-1时两者的抑制率都达到50%以上。 本文的创新点: 1.首次利用超声波提取、木瓜蛋白酶-Sevag法脱蛋白、透析以及DEAE-52柱层析纯化等先进工艺,获得天麻多糖。 2.用离子色谱法测定天麻多糖的单糖组成,采用ACE抑制率的体外检测法研究其降血压活性均具有一定创新性。