[01175430]凌云川木瓜多糖的改性及改性后对α-葡萄糖苷酶的抑制作用研究

凌云川木瓜为药用正品木瓜皱皮木瓜的一个品种,其营养丰富,但是由于味酸、涩,目前主要作中药材。川木瓜含有机酸、三萜、多糖、黄酮、皂苷等多种活性成分,具有降压、降糖、护肝降酶和提高免疫力等功效。广西凌云县种植有5000多亩川木瓜,为地方特产,但因地域位置和土壤条件改变,其成分含量及药理活性与原产地的产品有很大改变,目前国内外尚未有凌云产川木瓜的成分、药理活性等相关文献报道。多糖为川木瓜的主要活性成分之一,课题组前期研究已从凌云川木瓜中提取出多糖,并发现其有抑制α-葡萄糖苷酶的活性,但提取出的多糖水溶性欠佳,限制了它的应用,且其抑酶活性与阳性对照物阿卡波糖还有一些差距。研究发现,对多糖进行分子修饰可明显改善多糖水溶性和生物活性。本项目获得了广西自然科学基金青年基金项目的资助,项目通过对川木瓜多糖进行分子修饰,获得不同理化特性的川木瓜多糖衍生物, 通过多糖分子改性来提高川木瓜多糖的抑酶活性,深加工开发具有抑酶活性的改性川木瓜多糖,可应用在药品、食品、保健品等行业,具有良好市场前景,显著提高川木瓜产业附加值,不仅可以优化资源利用,而且可以拉动当地的经济发展。项目主要的研究内容和结果：（1）采用水提醇沉法制备粗多糖,优化工艺。川木瓜多糖的最佳提取工艺为：超声预处理50min,料液比1:20,浸提温度100℃,浸提时间2h,多糖得率可达4%以上;多糖醇沉的最佳工艺为：乙醇浓度85%,乙醇用量5倍,醇沉时间20h,沉降率可达90%以上。（2） 精制川木瓜粗多糖。将粗多糖进行Sevag 法脱蛋白,活性炭脱色,透析除小分子杂质得到一定质量范围的精制多糖。（3）多糖改性。对精制川木瓜多糖进行羧甲基化、乙酰化、硫酸化修饰,得到三种改性川木瓜多糖。（4）多糖表征。用红外光谱表征、扫描电镜、X衍射表征多糖的结构。红外光谱图可知,改性多糖除了有原多糖的红外吸收外,还有羧甲基、乙酰基、硫酸基的特征吸收峰,表明几种取代基成功接枝到川木瓜多糖的结构中。扫描电镜显示川木瓜多糖的外面光滑,表面基本无孔洞,而改性多糖外表疏松多孔,呈碎屑状堆积,有明显的沟槽结构。（5）多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。当浓度大于0.8mg·mL-1,羧甲基化川木瓜多糖对α-葡萄糖苷酶有较好的抑制作用。各物质对α-葡萄糖苷酶的抑制能力强弱为阿卡波糖＞羧甲基化川木瓜多糖＞川木瓜多糖＞硫酸化川木瓜多糖＞乙酰化川木瓜多糖。（6）抗氧化活性试验。硫酸化川木瓜多糖的清除作用明显高于原多糖,但比常见的阳性参照Vc的清除作用要弱一些。硫酸化川木瓜多糖比修饰前的清除能力明显提高,在低浓度时,清除率增长较快。乙酰化川木瓜多糖与修饰前的清除能力基本相当。羧基甲川木瓜多糖清除效果比修饰前降低。（7）高取代度羧甲基川木瓜多糖的制备工艺。采用异丙醇-氯乙酸法对川木瓜多糖进行羧甲基化修饰,以取代度为工艺指标,通过单因素和正交试验优化制备工艺。结果表明,制备羧甲基川木瓜多糖的最佳工艺条件为,NaOH浓度4mol/L,氯乙酸用量2g,反应温度60℃、反应时间3h,在该条件下取代度可达0.747。（8）不同取代度多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用。选取三种取代度低、中、高的羧甲基多糖,取代度分别为 0.324、0.532、0.721。三种取代度的改性多糖抑制作用强于原多糖,中等取代度的改性多糖对α-葡萄糖苷酶的抑制作用较好。 项目考核指标的完成情况：（1）理论成果,得到川木瓜多糖的提取及醇沉工艺,制备三种化学修饰多糖,筛选出具有较好抑酶活性和抗氧化活性的修饰多糖。优化了高取代度的羧甲基多糖制备工艺。（2）技术指标：在国内学术期刊上发表 3 篇论文。（3）社会效益：项目实施培养青年科技骨干 3 人,本科生 7 人。提高了学术团队理论水平和科研能力,促进我校硕士学位授权点药学学科建设。研究内容和考核指标全部按合同任务书计划进行,对照项目立项合同的项目研究主要内容和考核指标,按时圆满完成全部考核指标。在研究内容中,除了筛选出具有较好抑酶活性的修饰多糖外,还筛选出了具有较好抗氧化活性的修饰多糖。增加了有较好抑酶活性的修饰多糖的工艺研究,考察取代度对抑酶活性的影响。