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五味子为木兰科五味子(Schisandra chinensis(Turcz.) Baill)的干燥成熟果实,是我国传统中草药,具有保肝护肝、抗肿瘤、抗氧化和保护中枢神经系统等功效。五味子中含有木脂素、多糖、挥发油等多种活性成分,但目前对五味子的利用主要是木脂素,工业生产中醇提木脂素后的药渣一般作为废物丢弃,造成药用资源的浪费。五味子多糖具有补肾养心、增强人体免疫等多方面的药理作用,但有关五味子醇提药渣中多糖的研究未见报道。本文以五味子醇提药渣为原料,研究五味子醇提药渣中粗多糖的提取工艺、免疫活性、五味子粗多糖和水提物的抗氧化及抗肿瘤活性,为五味子多糖保健食品及药品的开发提供基础,为五味子药渣资源化高效利用提供新方法。
主要研究内容和结果如下:
(1)以五味子多糖的得率为考虑指标,在单因素试验的基础上,进行三因素三水平正交试验,结果表明,各因素对多糖得率影响的先后次序为:温度>料液比>时间,五味子多糖提取的最佳工艺条件为:料液比1:14,温度100℃,提取时间3h,提取次数3次,5倍量乙醇醇沉,醇沉时间20h。此条件下,五味子粗多糖的提取率为94.49%,得率为8.64%,粗多糖中多糖含量为42.33%。五味子水提物的得率为13.57%,水提物中多糖含量为38.88%。
(2)研究了五味子粗多糖的体内免疫活性。结果表明,五味子粗多糖具有良好的免疫增强作用。五味子未脱蛋白粗多糖在100mg/kg和300mg/kg剂量下,能明显增强免疫抑制小鼠的腹腔巨噬细胞的吞噬功能(p<0.01、p<0.05);在100mg/kg、300mg/kg剂量下,能显著提高免疫抑制小鼠的血清溶血素水平(p<0。01);在100mg/kg剂量下,能增加免疫抑制小鼠的胸腺指数和脾脏指数(P<0.05、p<0.01);在300mg/kg剂量下,能增加免疫抑制小鼠的脾脏指数(P<0.05)。五味子脱蛋白粗多糖在100mg/kg和300mg/kg剂量下,均能极显著增强免疫抑制小鼠的腹腔巨噬细胞的吞噬功能(p<0.001);在100mg/kg、300mg/kg剂量下,能显著提高免疫抑制小鼠的血清溶血素水平(p<0.01);在300mg/kg剂量下,能显著增加免疫抑制小鼠的脾脏指数(P<0.01)。
(3)采用DPPH法、水杨酸法和邻苯三酚自氧化法研究了五味子粗多糖和五味子水提物的体外清除自由基活性。结果表明,五味子粗多糖和水提物都具有良好的清除自由基活性,水提物清除自由基能力优于粗多糖。五味子粗多糖和水提物清除DPPH自由基的IC50值分别为430.12μg/mL和250.23μg/mL,当浓度为1000μg/mL时,清除率分别达86.02%和90.12%;粗多糖和水提物清除羟自由基的IC50值分别为3.28mg/mL、2.37mg/mL,当浓度为8mg/mL时,清除率分别达78.35%和85.43%;粗多糖清除超氧自由基的IC50值为14.81mg/mL,当浓度为20mg/mL时,清除率达73.21%;水提物清除超氧自由基的IC50值为7.27mg/mL,当浓度为16mg/mL时,清除率达91.52%。
(4)采用烘箱强化氧化法研究了五味子粗多糖和水提物的油脂抗氧化活性。结果表明,五味子粗多糖和水提物均具有良好的油脂抗氧化活性,水提物的油脂抗氧化能力优于粗多糖。与空白组相比,0.20%粗多糖组和0.20%水提物组对猪油过氧化的抑制率分别达64.71%和74.52%;与空白组相比,0.20%粗多糖组和0.20%水提物组对大豆油过氧化的抑制率分别达到64.50%和100.50%。
(5)研究了五味子粗多糖和水提物的脂质抗氧化活性。结果表明,五味子粗多糖和水提物在体外均具有良好的脂质抗氧化能力,能有效抑制H2O2诱导的红细胞溶血及肝匀浆中MDA的生成,且呈一定的量效关系。五味子粗多糖和水提物抑制小鼠红细胞氧化溶血的IC50值分别为2.93mg/mL和1.57mg/mL;粗多糖和水提物抑制MDA生成的IC50值分别为1.22mg/mL、1.36mg/mL,当浓度为4mg/mL时,抑制率分别达到74.72%和87.93%。
(6)采用HSS导致小鼠“阳虚”,建立小鼠衰老模型,研究了五味子粗多糖和水提物的体内抗氧化活性。结果表明,五味子粗多糖能够显著提高小鼠的抗氧化能力,水提物也有一定抗氧化能力。与衰老组相比,粗多糖在300mg/kg和100mg/kg剂量下,均能提高小鼠血清SOD活性(p<0.05),在100mg/kg剂量下,能显著提高肝组织SOD活性(p<0.01)。水提物在300mg/kg和100mg/kg剂量下,血清和肝组织SOD含量与衰老组相比无明显差异。粗多糖在100mg/kg剂量下,能显著抑制血清中MDA的生成(p<0.01)、极显著抑制肝组织中MDA的生成(p<0.001);在300mg/kg剂量下,能极显著抑制血清中MDA的生成(p<0.001)、显著抑制肝组织中MDA的生成(p<0.01)。水提物在300mg/kg剂量下,能抑制血清中MDA的生成(p<0.05)、显著抑制肝组织中MDA的生成(p<0.01)。
(7)采用MTT比色法研究了五味子粗多糖和水提物的体外抗肿瘤细胞活性。结果表明,五味子粗多糖和水提物对人肝癌细胞(HepG-2)、人肺癌细胞(A549)和人食管癌细胞(Eca-109)都有一定的抑制作用,但抑制率均未超过30%,没有明显的细胞毒性。