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多糖是一类广泛存在于动植物、微生物中重要的生物大分子物质。糖生物学的研究日趋得到重视,糖及糖缀合物的结构、功能以及开发利用,已逐渐成为生物医药界关注的新热点。
海洋生物是多糖的一个重要来源。本课题选用的海螵蛸主要来源于海洋生物曼氏无针乌贼的内壳,其中含碳酸钙80～85％,壳角质6～7％,粘液质10～15％,并含少量氯化钠、磷酸钙、镁盐等。《本草纲目》记载海螵蛸具有各种收敛作用,可治多种内外出血,对胃溃疡、十二指肠溃疡及部分慢性胃炎等有效,可临床用于皮肤溃疡、褥疮等的治疗。现今,海螵蛸可用作治疗骨骼损伤,消化道疾病,妇科疾病,齿衄,男性不育,肝纤维化,治疗口疮及眼部疾病,还有止血等作用。然而,海螵蛸作为食品加工的废弃物,除了少量用于中药材外,大部分没有得到很好地利用,造成资源严重的浪费。
本次实验从海螵蛸中提取生物多糖。多糖类物质的传统提取分离方法为“水提醇沉法”。海螵蛸和水一起煮沸三次,收集上清,用Sevag法和5％三氯乙酸除去多糖中的蛋白质,离心去沉淀后,上清反复乙醇沉淀-复溶-乙醇沉淀,分离得到多糖粗品。再用DEAE-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析分离多糖,分别得到海螵蛸中性多糖CBP-W和酸性多糖CBP-S。用Sepharose CL-6B和Sephacryl S-300凝胶柱层析等方法纯化CBP-S,得到纯品CBP-S1和CBP-S2。用高效液相色谱法(HPLC)测定多糖的纯度及其相对分子量,相对分子量分别为360kD和87kD。CBP-S1的单糖组成为:Rha:Fuc：Man:Glu:Gla:GluN:GalN=1:2.8:1:6.8:3.1:2.8:2.2;CBP-S2的单糖组成为:Rha:Fuc：Man:Glu:Gla:GluN:GalN=1:5.6:1:3.6:2.6:2.6:2.8。均无硫酸根。CBP-S1及CBP-S2的Man、Glc以及Gal上可能含有糖醛酸。存在多种糖连接方式,CBP-S1以β-1,4-Glc连接为主,而CBP-S2以β-1,4-Glc和1,3,4连接的岩藻糖为主。
本课题进而研究了从海螵蛸中提取的多糖的生物学活性。实验用海螵蛸中提取的酸性多糖(CBP-S)预处理小鼠后,用无水乙醇灌胃处理,观察小鼠胃黏膜的损伤程度,探究其治疗保护胃黏膜细胞的机制。用CBP-S分别预处理小鼠3d和5d,再用无水乙醇诱导其胃黏膜损伤,测定溃疡指数,以及胃黏膜的NO,GSH,MDA和SOD等指标。结果发现,各剂量CBP-S预处理3d的小鼠溃疡指数从33.71％到9.01％,预处理5d从20.72％到2.06％；400mg/kgCBP-S预处理3d,各剂量预处理5d,胃黏膜的MDA含量较造模组都有显著下降(125.41±28.79 nmol/g,145.80±26.13 nmol/g,153.88+21.19nmol/g,127.1±5.68 nmol/g,p<0.05);除了100 mg/kg预处理3d组,各剂量组均能显著提高GSH和NO的含量(GSH：282.93±32.33 mg/g,293.57±20.76 mg/g,260.79±39.23mg/g,253.71±21.11 mg/g,359.38±10.89 mg/g,p<0.05),(NO：23.40±4.41 μmol/g,25.83±4.89μmol/g,21.60±3.05 μmol/g,22.75±2.44 μmol/g,p<0.05);各组的SOD活性均有显著上升(30.61±6.37 U/mg,45.35±1.90 U/mg,47.12±4.68 U/mg,36.48±5.64U/mg,41.38±8.23 U/mg,39.42±8.76 U/mg,p<0.05)。这些结果提示CBP-S对乙醇诱导的小鼠胃黏膜具有细胞保护作用。本次研究从海洋生物曼氏无针乌贼的骨状内壳中提取生物活性多糖,通过分离纯化,获得海螵蛸多糖纯品CBP-S1和CBP-S2,对其理化性质及结构进行了研究,并初步探讨了其对小鼠胃黏膜的保护作用。
本课题对海螵蛸多糖的分离纯化,结构鉴定以及生物学活性进行了较系统地研究,进一步建立和完善海洋生物活性多糖鉴定和活性测定的技术平台,为深入开展海洋生物多糖的研究提供实验资料,并对海洋资源开发和利用具有较重要的应用价值。