一种鹅不食草多糖及其制备方法和应用转让专利
申请号 : CN201911318346.5
文献号 : CN111116770B
文献日 : 2021-08-10
发明人 : 李琳 , 陈君诚 , 李冰 , 张霞 , 郑青松 , 霍达 , 梁毅
申请人 : 华南理工大学 , 广东中轻枫泰生化科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种鹅不食草均一多糖,命名为CMP‑2B,其特征在于由以下方法制备得到:将鹅不食草粉碎,加乙醇回流脱脂脱色,再在60‑90℃下热水浸提2‑4小时,得到水提液;在水提液中添加无水乙醇使鹅不食草水提液中的乙醇浓度达到75‑85%进行醇沉分离,得到鹅不食草粗多糖;利用Sevag试剂除去蛋白后,经纤维素DEAE‑52阴离子交换树脂进行分级分离,依次以水、0.1 mol/L、0.2 mol/L及0.5 mol/L的NaCl溶液洗脱,收集0.1 mol/L NaCl溶液洗脱组分,再经G‑200凝胶柱纯化,合并收集第一个吸收峰,得到鹅不食草均一多糖CMP‑2B。
2.根据权利要求1所述的鹅不食草均一多糖,其特征在于:所述的鹅不食草均一多糖CMP‑2B分子量分布范围为80‑200 KDa,重均分子量为126.35 KDa。
3.一种根据权利要求1或2所述的鹅不食草均一多糖的制备方法,其特征在于包括以下步骤:
将鹅不食草粉碎,加乙醇回流脱脂脱色,再在60‑90℃下热水浸提2‑4小时,得到水提液;在水提液中添加无水乙醇使鹅不食草水提液中的乙醇浓度达到75‑85%进行醇沉分离,得到鹅不食草粗多糖;利用Sevag试剂除去蛋白后,经纤维素DEAE‑52阴离子交换树脂进行分级分离,依次以水、0.1 mol/L、0.2 mol/L及0.5 mol/L的NaCl溶液洗脱,收集0.1 mol/L NaCl溶液洗脱组分,再经G‑200凝胶柱纯化,合并收集第一个吸收峰,得到鹅不食草均一多糖CMP‑2B。
4.根据权利要求3所述的鹅不食草均一多糖的制备方法,其特征在于:所述脱脂脱色的条件为在70‑80℃回流2‑4小时。
5.根据权利要求3所述的鹅不食草均一多糖的制备方法,其特征在于:所述醇沉分离指向水提液中加入无水乙醇后,在‑4℃条件下静置8‑24小时,离心,收集鹅不食草粗多糖;
所述除去蛋白的操作具体为将粗多糖溶于水中,加入Sevag试剂,震荡,离心,收集上清液,重复除蛋白8‑10次,透析,冷冻干燥,得到除蛋白鹅不食草粗多糖。
6.根据权利要求3所述的鹅不食草均一多糖的制备方法,其特征在于:所述分级分离前将除去蛋白的鹅不食草粗多糖溶于水,以8000‑10000r/min速度离心
6‑10min,取上清液再经纤维素DEAE‑52阴离子交换树脂进行分级分离;
所述经G‑200凝胶柱纯化,指将分级分离后的产物溶于水中,离心,上清液经Sephadex G‑200凝胶柱进行纯化,以水洗脱,苯酚‑硫酸法检测,收集第一组分,浓缩,透析,冷冻干燥,得到纯化的鹅不食草均一多糖CMP‑2B。
7.根据权利要求3所述的鹅不食草均一多糖的制备方法,其特征在于具体包括以下步骤:
(1)鹅不食草的前处理:将鹅不食草用水清洗干净,在45‑60℃条件下烘干,经粉碎机粉碎后过筛得鹅不食草粉,加入无水乙醇,在70‑80℃条件下回流2‑4小时,过滤,将滤渣再用乙醇回流脱脂脱色两次,过滤,滤渣在45‑60℃条件下烘干备用;
(2)提取粗多糖:向步骤(1)中得到的滤渣中加入20‑30倍重量的水,在60‑90℃下浸提
2‑4小时,离心、过滤、浓缩得鹅不食草水提液;向水提液中添加无水乙醇使鹅不食草水提液中的乙醇浓度达到75‑85%,在‑4℃条件下静置8‑16小时,离心,收集鹅不食草粗多糖;
(3)除蛋白:将步骤(2)得到的粗多糖溶于水中,加入Sevag试剂,震荡,离心,收集上清液,重复除蛋白8‑10次,透析,冷冻干燥,得到除蛋白鹅不食草粗多糖;
(4)多糖纯化:将步骤(3)得到的除蛋白鹅不食草多糖用水溶解,以8000‑10000r/min速度离心6‑10min,上清液经纤维素DEAE‑52阴离子交换树脂进行分级分离,依次以水、
0.1mol/L、0.2 mol/L及0.5 mol/L的NaCl溶液洗脱,收集0.1 mol/L NaCl溶液洗脱组分,浓缩,透析,冷冻干燥;再将其溶于水中,离心,上清液经Sephadex G‑200凝胶柱进行纯化,以水洗脱,收集第一洗脱组分,浓缩,透析,冷冻干燥,得到鹅不食草均一多糖CMP‑2B。
8.根据权利要求7所述的鹅不食草均一多糖的制备方法,其特征在于:步骤(2)中的离心条件均为:在6000‑8000r/min转速下,离心5‑8min;
步骤(3)中透析袋的截留分子量为3500‑8000 Da;
步骤(4)中,多糖经纤维素DEAE‑52阴离子交换树脂进行初步纯化,依次以水、0.1mol/L、0.2 mol/L及0.5 mol/L的NaCl溶液洗脱,苯酚硫酸法检测,绘制洗脱曲线,根据洗脱曲线的吸收峰,收集0.1 mol/L的NaCl溶液洗脱组分,浓缩、透析、冷冻干燥,得到产物;再将产物溶于水中,离心,上清液经Sephadex G‑200凝胶柱进一步纯化,以水洗脱,苯酚‑硫酸法检测,绘制洗脱曲线,根据洗脱曲线得两个吸收峰,合并收集第一个吸收峰,浓缩,透析,冷冻干燥,得到最终产物。
9.根据权利要求1或2所述的鹅不食草均一多糖在制备抗氧化剂中的应用。
10.根据权利要求1或2所述的鹅不食草均一多糖在制备降血糖药物和保健食品中的应用。
说明书 :
一种鹅不食草多糖及其制备方法和应用
技术领域
背景技术
解酶,其水解末端非还原1→4连接的α‑D‑葡萄糖残基,从而释放葡萄糖到血液中。因此,抑
制α‑葡萄糖苷酶可以减少碳水化合物的消化并减缓糖尿病患者的餐后血糖水平。同时,二
型糖尿病与氧化应激的增加密切相关。持续高血糖将降低抗氧化酶的活性,导致抗氧化防
御系统的破坏。因此,同时具有降低餐后高血糖和氧化应激的药剂或物质可用于治疗二型
糖尿病患者。
离的多糖同时具有抗氧化和α‑葡萄糖苷酶抑制能力。因此,多糖可作为潜在的降血糖药物
或保健食品应用于糖尿病患者。
抗炎、抗氧化及抗肿瘤活性。目前,关于鹅不食草多糖的结构与生物活性之间的关系鲜见报
道。
发明内容
linked‑α‑L‑Araf;
Araf,和1,3‑linked‑α‑L‑Araf.
树脂进行分级分离,依次以水、0.1mol/L、0.2mol/L及0.5mol/L的NaCl溶液洗脱,收集
0.1mol/L NaCl溶液洗脱组分,再经G‑200凝胶柱纯化,得到鹅不食草均一多糖CMP‑2B。
冷冻干燥,得到纯化的鹅不食草均一多糖CMP‑2B。
再用乙醇回流脱脂脱色两次,过滤,滤渣在45‑60℃条件下烘干备用;
下静置8‑16小时,离心,收集鹅不食草粗多糖;
0.1mol/L、0.2mol/L及0.5mol/L的NaCl溶液洗脱,收集0.1mol/L NaCl溶液洗脱组分,浓缩,
透析,冷冻干燥;再将其溶于水中,离心,上清液经Sephadex G‑200凝胶柱进行纯化,以水洗
脱,收集洗脱组分,浓缩,透析,冷冻干燥,得到鹅不食草均一多糖CMP‑2B。
洗脱曲线的吸收峰,收集0.1mol/L的NaCl溶液洗脱组分,浓缩、透析、冷冻干燥,得到产物;
再将产物溶于水中,Sephadex G‑200凝胶柱进一步纯化,以水洗脱,苯酚‑硫酸法检测,绘制
洗脱曲线,根据洗脱曲线得两个吸收峰,合并收集第一个吸收峰,浓缩,透析,冷冻干燥,得
到最终产物。经高效凝胶排阻色谱检测,多糖CMP‑2B的凝胶色谱图上仅存在一个均一对称
的吸收峰,根据保留时间计算,其分子量分布在80‑200KDa。
L‑Araf和1,3‑linked‑α‑L‑Araf六种糖苷键。CMP‑2B具有高效的清除DPPH自由基、ABTS自由
基和超氧自由基能力,同时具有抗氧化和抑制α‑糖苷酶活性的性能,可作为天然抗氧化剂,
及应用在制备降血糖药物或保健食品中。
附图说明
GalA‑半乳糖醛酸,Glc‑葡萄糖,Gal‑半乳糖,Ara‑阿拉伯糖,Fuc‑岩藻糖。
具体实施方式
入20L水,在80℃水浴条件下浸提4小时,离心,过滤,浓缩至2.5L,在500r/min的转速下缓慢
加入四倍量体积10L的无水乙醇,在‑4℃条件下静置12小时,离心,收集沉淀物,再依次用无
水乙醇和丙酮洗涤3次,沉淀物冷冻干燥得鹅不食草23.6g粗多糖。
析,浓缩,冷冻干燥得除蛋白鹅不食草粗多糖。
NaCl水溶液洗脱,苯酚硫酸法检测,绘制洗脱曲线,根据洗脱曲线的吸收峰,收集0.1mol/L
的NaCl溶液洗脱组分,浓缩,透析,冷冻干燥得到鹅不食草多糖CMP‑2;将CMP‑2溶于水中,离
心,取上清液经Sephadex G‑200凝胶柱进一步纯化,以水洗脱,苯酚‑硫酸法检测,绘制洗脱
曲线,根据洗脱曲线得两个吸收峰,合并收集第一个吸收峰,浓缩,透析,冷冻干燥得107mg
鹅不食草多糖CMP‑2B,经高效凝胶排阻色谱检测,CMP‑2B在凝胶色谱图上仅有一个均一对
称的吸收峰,表明其是均一组分多糖。
糖醛酸、半乳糖和阿拉伯糖四种单糖,其摩尔比为0.27:0.12:0.42:0.17。
400cm 的频率范围内进行FT‑IR测量。结果如图2所示,在3388cm 处的吸收峰为多糖羟基
‑1 ‑1
自由伸缩振动吸收峰,2935cm 处的吸收峰属于C‑H键的伸缩振动。1608cm 含有吸收峰,表
明鹅不食草多糖CMP‑2B含有糖醛酸,该结果与单糖组成分析一致。
‑1
仿萃取2次,取氯仿相蒸干得甲基化多糖,在红外光图谱3200‑3600cm 处无羟基特征吸收
峰,证明多糖被完全甲基化。三氟乙酸水解甲基化多糖,硼氢化钠还原,乙酰化,最后进行
GC‑MS分析,结果见表1。
linked‑α‑L‑Araf和1,3‑linked‑α‑L‑Araf。
NMR分析。CMP‑2B多糖的一维及二维核磁图谱如图3‑图7所示,其中,图3为 H NMR图谱,图4
13 1
为 C NMR图谱,图5为COSY图谱,图6为HSQC图谱,图7为HMBC图谱。根据所述多糖的 H NMR、
13
C NMR、COSY和HSQC图谱及前人研究成果,将CMP‑2B含有的六种不同类型糖苷键及其相对
应的化学位移信号归纳总结在表2中,鹅不食草多糖CMP‑2B的H1/C1的化学位移δ4.50/
102.67ppm,4.58/103.44ppm,5.01/99.01ppm,5.07/106.93,5.16/97.53和5.18/109.28ppm
分别代表1,6‑linked‑β‑D‑Galp,1,3,6‑linked‑β‑D‑Manp,1,4‑linked‑α‑D‑GalpA,1,3‑
linked‑α‑L‑Araf,1,4,6‑linked‑α‑D‑Galp和T‑linked‑α‑L‑Araf的异头质子和异头碳的
化学位移。此外,在δ170‑180ppm出现的信号峰属于羧基上碳原子的特征吸收峰,表明多糖
CMP‑2B中含有糖醛酸,该结果与红外及单糖组成分析相一致。在CMP‑2B的HMBC图谱中(图
7),可以确定糖苷键之间的连接顺序。糖基1,3,6‑linked‑β‑D‑Manp的C‑1和1,4,6‑linked‑
α‑D‑Galp的H‑4有交叉峰,糖基1,4,6‑linked‑α‑D‑Galp的C‑1和1,3,6‑linked‑β‑D‑Manp的
H‑3有交叉峰,糖基1,6‑linked‑β‑D‑Galp的C‑1和1,3,6‑linked‑β‑D‑Manp的H‑6相关,糖基
1,3‑linked‑α‑L‑Araf的C‑1和1,6‑linked‑β‑D‑Galp的H‑6有重叠,糖基1,4‑linked‑α‑D‑
GalpA的C‑1与1,3‑linked‑α‑L‑Araf的H‑3有交叉峰,T‑linked‑α‑L‑Araf的C‑1和1,4,6‑
linked‑α‑D‑Galp的H‑6有交叉峰。
处测试混合物的吸光值,以抗坏血酸(Vc)为阳性对照,结果见图8A。
基溶液用乙醇稀释至在734nm处吸光值为0.7±0.05。在96孔板中加入20μL的多糖水溶液
(0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.0mg/mL),再加入180μL的稀释阳离子ABTS自由基溶液,振
荡,在734nm处测试混合物的吸光值,以抗坏血酸(Vc)为阳性对照,结果见图8B。
然后加入30μL邻苯三酚水溶液(6mmol/L),混匀,避光反应3min,加入30μL HCl(10mol/L)终
止反应,在325nm处测试混合物的吸光值,以抗坏血酸(Vc)为阳性对照,结果见图8C。
pNPG水溶液(10mmol/L),混匀,在37℃条件下反应30min,最后加入100μL Na2CO3(0.2mol/L)
溶液终止反应,在405nm处测试混合物的吸光值,以阿卡波糖(acarbose)为阳性对照,结果
见图11。
90.03±1.49%。表明鹅不食草多糖具有很好的抑制α‑糖苷酶活性。
均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。