黄芪多糖的发酵提取工艺优化及其对小鼠树突状细胞体外成熟的影响

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黄芪多糖(Astragalus polysaccharide, APS)是中药黄芪的主要活性成分之一,具有增强免疫、抗病毒病、抗脂质过氧化损伤、抗肿瘤等作用。目前,市场上黄芪多糖多靠提取而来,有水提、酶提、微波提取方法等,但存在提取率低、稳定性差、纯化难度大、操作步骤复杂、能耗高或周期长等问题。近年来,越来越多的人关注发酵对中药有效成分提取和药效作用的影响。本实验室前期研究发现,黄芪经非解乳糖链球菌FGM(Streptococcus alactolyticus FGM)发酵后,产物中多糖得率有显著提高。但FGM发酵黄芪的工艺不够稳定,发酵提取的多糖通过树突状细胞调节免疫的机理尚未研究。故本论文开展了FGM发酵黄芪的工艺优化和稳定性评价试验,利用优化的工艺提取和纯化发酵黄芪多糖(Fermented Astragalus polysaccharide, FAPS);在体外分析了FAPS对小鼠树突状细胞成熟的影响,旨在为阐述FAPS影响机体免疫应答反应的作用机制提供理论依据。(1)通过单因素试验分别评价了发酵时间、发酵温度、接菌量和pH值对FAPS产量的影响;在此基础上设计正交试验(L93/4),进一步优化最佳工艺,结果显示:温度39°C、接菌量5%、pH5.4、培养时间48h条件下多糖产量最高,4个因素对发酵过程的影响顺序依次为温度>接菌量>pH值>发酵时间;重复验证试验结果表明,该条件下多糖含量增加可稳定在2.7±0.52倍。(2)为了获得纯度较高的发酵黄芪多糖,开展了柱层析分离研究。将黄芪发酵液离心,药渣用10倍体积纯水90°C温浸提取3h,离心后合并上清液,浓缩至1mg/mL后sevag法除蛋白,透析72h,无水乙醇、乙醚、丙酮分别洗涤,烘干后所得的发酵黄芪质量分数可达68.29;再经离子交换柱层析和分子筛柱层析纯化,苯酚硫酸法测得纯后的发酵黄芪多糖质量分数为96.12。(3)比较了FAPS和APS对小鼠树突状细胞(BMDCs)体外成熟的影响。结果表明,APS和APS作用小鼠BMDCs后,表型MHC-Ⅱ、CD80、CD86和CD83的表达量较对照组显著提高(p<0.05),细胞因子IL-12、IL-6、IFN-γ和TNF-α分泌水平较对照组显著提高(p<0.05),ACP活性较对照组显著降低(p<0.05)。FAPS对表型CD86和CD80、细胞因子IL-12和TNF-α的表达影响显著高于APS (p<0.05)。结果提示,FAPS和APS均能促进BMDCs成熟分化,益生菌FGM发酵黄芪的过程有改善多糖诱导小鼠BMDCs体外成熟分化的作用。
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