大豆秸秆多糖纯化及其与黄芪多糖对MCF-7增殖抑制作用对比分析

来源 :哈尔滨商业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:syris
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从大豆中提取的大豆多糖生物活性已经被广泛研究,而其秸秆常被当做废料丢弃,并且从秸秆中提取的大豆多糖结构特征与生物活性还未被研究。本文选取大豆秸秆多糖和黄芪多糖为研究对象,通过大豆秸秆多糖和黄芪多糖对MCF-7细胞抗肿瘤活性对比分析,探究大豆秸秆多糖是否有相应的抗肿瘤活性,分析秸秆多糖与黄芪多糖的结构差异,为结构修饰与改造使秸秆多糖具有相应的药理活性奠定基础。首先对大豆秸秆粗多糖和黄芪粗多糖进行纯化,本实验通过Savage法、三氯乙酸(TCA)法、Savage法联用TCA法对多糖进行脱蛋白实验,对比分析对粗多糖得率的影响,以脱蛋白率与多糖剩余率为考察指标,选取最佳的实验方案。进一步选取过氧化氢法进行脱色实验,通过正交实验进行优化,以色素清除率为考察指标,总结最佳实验条件。选取上述最佳实验条件下提取的粗多糖,依次经DEAE-52离子交换柱色谱及葡聚糖凝胶Sephadex G-100色谱柱分离纯化,得精制多糖。之后通过紫外、红外、高效液相色谱、核磁共振氢谱、高碘酸氧化法、碘-碘化钾、刚果红实验、粒度分布仪、X射线衍射、扫描电子显微镜对多糖结构进行表征。最后通过MTT实验研究大豆秸秆多糖与黄芪多糖对人乳腺癌MCF-7的抗肿瘤活性实验。Savage法联合三氯乙酸法对大豆秸秆多糖脱蛋白效果优于Savage法、三氯乙酸法,其脱蛋白率为85.42%,多糖剩余率为65.41%;Savage脱蛋白对黄芪多糖脱蛋白优于三氯乙酸法、Savage法联合三氯乙酸法,其脱蛋白率为83.58%,多糖剩余率为75.54%。过氧化氢法对大豆秸秆多糖最佳脱色条件为:温度70℃、反应时间30 min、H2O2溶液体积体积分数9%;黄芪多糖最佳脱色条件为:温度70℃、反应时间50 min、H2O2溶液体积分数9%。通过DEAE52与Sephadex G-100色谱柱纯化,得到大豆秸秆多糖与黄芪多糖的精制多糖,液相色谱显示峰型单一,大豆秸秆多糖分子量为29797 Da;黄芪多糖分子量为14541 Da。通过对2种精制多糖紫外光谱的全波长扫描分析表明,大豆秸秆精制多糖(SSPS1)在206 nm处具有多糖特征峰,黄芪精制多糖(APS1)在208nm处具有多糖特征峰。红外光谱分析结果表明SSPS1具有β-型吡喃糖;APS1为α-型呋喃糖。单糖组成分析结果表明APS1的单糖组成为甘露糖、葡萄糖胺、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、岩藻糖,其摩尔比为2.55:1.00:3.26:7.41:88.77:2.37:11.71:4.92。SSPS1的单糖组成为葡萄糖胺、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、岩藻糖,其摩尔比为4.54:27.04:12.09:1.01:1.00:3.73。核磁氢谱结果为SSPS1具有β-型糖苷键,APS1为α-型糖苷键。高碘酸氧化结果表明SSP1与APS1均存在大量的1→2、1→2,6、1→4及1→4,6糖苷键;碘碘化钾实验结果说明SSPS1与APS1在565 nm处均不存在最大吸收峰。刚果红实验结果表明SSPS1不具有三股螺旋构象,而APS1具有三股螺旋构象。粒度测试结果表明APS1粒径主要分布于190~220 nm。SSPS1的粒径的主要分布于220~255 nm。X-射线衍射结果表明SSPS1有较为弥散的宽峰,APS1在2θ约为24°时呈现出明显的衍射峰。扫描电镜观察发现,SSPS1呈现无规则的块状堆积形态,APS1具有卷曲杆状、棒状、球状形态。SSPS1对乳腺癌MCF-7细胞的半数抑制率(IC50)为7.17 mg/m L。APS1对乳腺癌MCF-7细胞的半数抑制率(IC50)为3.72 mg/m L。综上所述,大豆秸秆多糖相比较黄芪多糖而言,不具有明显的抗肿瘤结构优势。单糖组成、糖苷键键型和三股螺旋构象是造成活性差异的主要原因。大豆秸秆多糖仍表现出一定的生物活性,可作为先导化合物进行结构修饰,以提升它的药理活性,从而使秸秆资源得以更好的利用。
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