紫果西番莲果胶提取及预防溃疡性结肠炎活性

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比较紫果西番莲果皮果胶多糖提取方法,并优化最佳方法提取工艺;考察影响多糖脱色因素并优化果胶多糖脱色工艺;考察果胶多糖脱蛋白、多糖富集工艺以提高果胶多糖纯度;分析各制备工艺果胶多糖物质组成、单糖组成、分子量大小,并对纯化后果胶多糖进行性质鉴定及结构特性研究;研究紫果西番莲果皮果胶多糖预防溃疡性结肠炎作用,以期充分开发利用紫果西番莲果实,提高产品潜在附加价值,并为果胶多糖的活性研究及保健功能开发提供研究基础。采用称重法测定果胶多糖干重率、紫外分光光度计测定半乳糖醛酸多糖含量、滴定法测定甲酯化度,以不同酸液、超声及微波法制备紫果西番莲果胶多糖,比较不同提取方法对提取率及果胶结构影响,选择最佳方法,并运用响应面Box-Behnken实验设计法对该混和酸法提取紫果西番莲果胶多糖工艺优化;以紫外分光光度测定脱色率、考马斯亮蓝法测定蛋白质含量、硫酸咔唑法测定半乳糖醛酸含量,通过树脂静态与动态吸附试验,经比较采用聚酰胺树脂进行色素脱除及工艺优化;采用考马斯亮蓝法、硫酸咔唑法选择DEAE-纤维素52上样体积及洗脱液浓度;采用干燥减量法、考马斯亮蓝法、索氏提取法、硫酸咔唑法测定果胶多糖物质组成,高效凝胶过滤色谱测定分子量大小,GC-MC法测定单糖组成,滴定分析及红外光谱法测定果胶多糖结构;采用TNBS-乙醇法造溃疡性结肠炎大鼠模型,通过体征状态、炎症评价指标、HE染色、ELISA法探究果胶糖液对溃疡性结肠炎大鼠粘膜炎症影响。结果表明,盐酸提取液能获得高果胶得率,柠檬酸液能获得高酯化度果胶,盐酸-柠檬酸混合提液既能获得高酯果胶又能保证较高得率,30%柠檬酸:盐酸(2:1)时能获得较高得率的高酯果胶。Box-Behnken法响应面优化盐酸-30%柠檬酸混合酸提取果胶多糖结果显示:当30%柠檬酸-盐酸2:1混合、料液比为1:40(w:v),pH1.5,提取温度65℃,提取时间1h,果胶多糖得率最高,为10.98%,与理论与预测值10.95%相近,酯化度为63.77%。多糖纯化工艺中,树脂法脱色静态吸附结果表明,聚酰胺树脂在脱色率、多糖保留率及蛋白脱除率方面占据最佳优势。采用响应面Box-Behnken设计法动态吸附工艺优化确定聚酰胺树脂脱色在进样量3.5BV,流速3BV/h,pH3.5条件下的脱色率和多糖保留率最高,验证值分别为53.41%和87.20%,接近理论值54.91%及88.30%。DEAE-纤维素52树脂富集果胶多糖研究显示,上样量为1BV,0.3mol/L Nacl为最佳洗脱液,最终获得干重回收率84.00%,多糖液半乳糖糖醛酸含量80.32%。西番莲果胶多糖提取物性质鉴定表明,各项性质均符合GB25533-2010鉴别规定。各工艺物质组成比较表明,随提取后纯化工艺的增加,果胶多糖干重得率降低,但色泽减淡,杂质减少,纯度提高。工艺所得果胶多糖含脂肪0.17%、蛋白质0.26%、酸不溶灰分0.47%、半乳糖醛酸80.32%,除半乳糖醛酸外,还由以下单糖组成:核糖(4.41%)、鼠李糖(0.17%)、阿拉伯糖(3.53%)、木糖(0.72%)、甘露糖(1.34%)、葡萄糖(4.65%)、半乳糖(3.84%)。结构研究结果表明,该多糖甲酯化度为71.60%,分子量为307.859KD,分散系数d3.76。调节溃疡性结肠炎发生活性研究结果表明,每天给予紫果西番莲果皮果胶多糖80mg/kg-100mg/kg可上调IL-10表达,下调致炎因子TNF-α和IL-1β,减少结肠粘膜损伤,在一定程度上可降低溃疡性结肠炎疾病的发生和发展。综上所述,30%柠檬酸-盐酸法能获得较高得率的高酯化果胶,工艺简单;聚酰胺树脂能有效吸附混合酸法糖液中色素及蛋白质,并具高半乳糖醛酸保留率,可用于紫果西番莲果胶多糖液的脱色,工艺简单;DEAE-纤维素柱能有效纯化并富集果胶多糖;混和酸法提取紫果西番莲果皮果胶多糖完整工艺能获得低脂肪、低蛋白、低酸不溶灰分、高纯度、高分子量的高酯化果胶,紫果西番莲是一种性质良好的果胶多糖来源;紫果西番莲果皮果胶多糖通过调节炎症因子以改善溃疡性结肠炎大鼠结肠粘膜炎症。
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