枸杞多糖分离纯化、结构表征及其抗氧化作用机制研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 刘建飞 |
| 答辩日期 | 2022-05-24 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 邸多隆,蒲巧生,邱洪灯 |
| 关键词 | 枸杞多糖，分离纯化，化学结构，氧化应激 |
| 学位名称 | 理学博士 |
| 学位专业 | 分析化学 |
| 其他题名 | 无 |
| 英文摘要 | 作为生命四大物质之一，多糖因其复杂多样的化学结构和多靶协同的生理活性，被视为未来人类攻克复杂疾病和探索未知世界的“金钥匙”。受单糖类型、异头碳构型、糖苷键链接方式及连接顺序等影响，多糖拥有数以万计的结构。每个生物中所含有的多糖都是一个物质库，也是新药发现和创制的主要源泉。枸杞多糖因其广泛的生理活性和复杂的化学结构，有望引领治疗复杂疾病的创新前沿。因此，本论文开发了一种串联超滤混合膜过滤技术并应用于枸杞多糖的分离，利用该技术与经典多糖分离手段，从枸杞子中分离得到2种均一多糖，并对其精细结构、生物活性和作用机制进行了系统研究。同时，通过不同来源枸杞多糖初级结构的分析，构建了功能导向枸杞多糖的质量控制方法。主要研究内容如下： 1. 基于分子排阻原理，利用不同分子量的膜元件，构建了一种串联超滤混合膜过滤系统，并应用于不同分子量枸杞多糖组分的制备。对制备所得的分子量分别为225.6 kDa、140.2 kD、65.0 kDa和38.3 kDa的4种多糖（依次标记为LBP1、LBP2、LBP3和LBP4）进行化学结构和抗氧化活性的研究，发现不同分子量枸杞多糖组分具有不同理化特征和抗氧化活性，低分子量组分LBP4的体内外抗氧化活性最强。同时，利用分子量为5 kD和10 kD超滤膜分离得到的LBP4具有良好的均一性。串联超滤混合膜过滤系统为膜技术在不同分子量多糖组分和均一多糖分离方面的应用奠定了基础。 2. 利用超滤膜分离结合传统多糖分离纯化方法，得到了中性均一多糖LICP009-3F-1a和酸性均一多糖LICP009-3F-2a，通过单糖组成、红外光谱、甲基化和核磁共振波谱分析，确定中性均一多糖LICP009-3F-1a的分子量为10780 Da，结构主链为→4)-β-D-Glcp-(1→6)-β-D-Galp-(1→，支链分别为α-L-Araf-(1→， β-D-Galp-(1→3)-β-D-Galp-(1→和→6)-α-D-Glcp-(1→，支链通过→3,6)-β-D- Galp-(1→的O-3连接在主链上。酸性均一多糖LICP009-3F-2a的分子量为13720 Da，结构主链为→2)-α-L-Rha-(1→2,4)-α-L-Rha-(1→4)-β-D-GalAp-(1→6)-β-D- Galp-(1→，支链分别为α-L-Araf-(1→5)-α-L-Araf-(1→6)-β-D-Glcp-(1→，β-D-Glcp-(1→4)-β-D-Glcp-(1→和β-D-Galp-(1→3)-β-D-Galp-(1→，支链通过→3,6)-β-D-Galp-(1→的O-3键、→2,4)-α-L-Rha-(1→的O-4键连接在主链上。 3. 以枸杞抗氧化活性为主线，筛选了2个均一多糖对多种氧化损伤细胞模型的保护活性。发现枸杞多糖LICP009-3F-1a能够通过促进PC12细胞增殖、逆转并恢复抗氧化物酶SOD、CAT和GPx的活性，抑制缺氧导致的氧化应激损伤，同时下调HIF-1α和VEGF基因，阻滞Bax和Caspase3凋亡基因，上调Bcl-2抗凋亡基因的表达发挥保护神经细胞免受缺氧损伤的功效；枸杞多糖LICP009-3F-2a能够通过促进ARPE-19细胞增殖、调控抗氧化酶SOD1和CAT的表达，下调基质金属蛋白激酶MMP2的表达保护视网膜上皮细胞免受过氧化氢的损伤。同时，还可以通过下调凋亡因子Bax的表达保护细胞免受高糖损伤。 4. 对不同品种、不同树龄和不同产区枸杞多糖的化学成分含量、单糖组成、分子量分布以及抑制CoCl2、H2O2诱导的神经细胞和视网膜上皮细胞氧化应激损伤活性进行分析，发现不同来源的枸杞多糖化学组成、理化特征和抗氧化活性具有相似性，单糖组成中葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖的摩尔比占到单糖总摩尔比的88%以上，是枸杞多糖的主要骨架构成单元，以此为质量标记物，构建了具有抗氧化功能的枸杞多糖指纹图谱，为枸杞多糖的质量控制及品质甄别提供科学依据。 |
| 学科主题 | 不填 |
| 语种 | 中文 |
| 目次 | 不填 |
| 页码 | 167 |
| DOI标识 | 不填 |
| URL标识 | 查看原文 |
| 源URL | [http://ir.licp.cn/handle/362003/30087]  |
| 专题 | 兰州化学物理研究所_中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学 2.中国科学院兰州化学物理研究所; |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 刘建飞. 枸杞多糖分离纯化、结构表征及其抗氧化作用机制研究[D]. 北京. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：兰州化学物理研究所
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