| 兰州百合多糖的化学结构及活性研究 | |
| 惠和平 | |
| Thesis Advisor | 秦波 |
| 2020-05-28 | |
| Degree Grantor | 中国科学院大学 |
| Place of Conferral | 北京 |
| Degree Name | 理学博士 |
| Degree Discipline | 有机化学 |
| Keyword | 兰州百合多糖 化学结构 Chemical structure O-乙酰葡甘露聚糖 O-acetyl-glucomannan 抗氧化 Antioxidant 抗衰老 Anti-aging L. davidii polysaccharides |
| Abstract | 兰州百合为药食两用植物，是中国境内唯一的甜百合。作为重要的经济作物，兰州百合在当地的种植面积达10万亩，年产量达4万吨。研究表明，兰州百合体内总糖含量达13%以上。近年来有关兰州百合多糖的研究主要集中于鳞茎中分子量较小的多糖，对于分子量较大的多糖研究相对较少，根中多糖鲜见有研究和报道，而百合根在每年采收季被当作废弃物大量丢弃。兰州百合多糖具有明显的抗疲劳、抗氧化、调节免疫、降血糖、抗癌等多种生物活性。为明确兰州百合植物资源中的活性物质基础，本论文分别以兰州百合鳞茎和根中多糖为研究对象，采用热水提取、乙醇分级沉淀的方法从鳞茎和根中获得3种粗多糖，通过阴离子交换色谱结合凝胶渗透色谱进一步分离纯化，得到了7种纯化多糖，明确了其中3种高纯度多糖的一级结构和构象，并探究了这3种纯多糖的抗氧化活性、抗菌活性和抗衰老活性。主要研究结果如下：（1）采用水提醇沉分级的方法，从兰州百合的鳞茎中获得了2种粗多糖BHP和LZL，从根中获得了1种粗多糖LLP。运用DEAE-52和Sephadex G-100对粗多糖BHP和LLP分别进一步分级纯化，制备得到了3种高纯度多糖BHP-1、BHP-2和LPR。这3种多糖基本不含蛋白质，含少量糖醛酸。其中多糖BHP-1和LPR中还含有不同程度的O-乙酰基，O-乙酰基多糖为兰州百合中首次报道。（2）BHP-1、BHP-2 和LPR为多分枝的半晶体聚合物，存在多股螺旋结构，热稳定性良好。3种多糖的微观形貌特征各异，主要为多孔片层结构堆积而形成的凹陷、蜂窝状、网状和球状等结构特征。（3）BHP-1、BHP-2 和LPR的重均分子量分别为1.94×105、3.52×104和5.12×104 g/moL。BHP-1主要由葡萄糖和甘露糖以摩尔比5.9:2.0组成，BHP-2主要由葡萄糖、甘露糖、半乳糖和阿拉伯糖以摩尔比8.3:1.0:1.5:1.1组成，LPR主要由葡萄糖和甘露糖以摩尔比2.9:3.3组成。通过高碘酸钠氧化-Smith降解、部分酸水解、甲基化分析以及一维、二维核磁共振分析等分别鉴定了BHP-1、BHP-2 和LPR的一级化学结构，主要的结果如下：BHP-1的主链主要由→4)-β-D-Manp-(1→和→4)-α-D-Glcp-(1→构成，侧链主要发生在→4)-β-D-Manp-(1→和→4)-β-D-Glcp-(1→的C-2和C-3位上；同时在甘露糖的C-2或C-3位上有O-乙酰基取代，末端残基为α-D-Glcp-(1→。BHP-2的主链主要由→4)-α-D-Glcp-(1→、→3)-β-D-Glcp-(1→和→6)-β-D-Galp-(1→组成；侧链主要发生在→4)-α-D-Glcp-(1→的C-2和/或C-3位上，主要由→4)-α-D-Glcp-(1→、→3,5)-α-L-Araf-(1→、→3)-β-D-Galp-(1→等残基组成；末端残基为α-D-Glcp-(1→和β-L-Araf-(1→。LPR的主链主要由→4)-β-D-Manp-(1→和→4)-β-D-Glcp-(1→构成，侧链主要发生在→4)-β-D-Glcp-(1→的C-2和/或C-3位上，末端残基为α-D-Glcp-(1；O-乙酰基主要取代在甘露糖的C-2和/或C-3位上。（4）在实验浓度（0.0625~4.00mg/mL）范围内，BHP-1、BHP-2和LPR对自由基DPPH、ABTS、·OH以及超氧自由基具有一定的清除能力，并存在一定的剂量依赖关系。BHP-1、BHP-2和LPR对蜡状芽孢杆菌、恶臭假单胞菌、藤黄微球菌和肺炎克雷伯氏菌有一定的抗菌活性，但相比同浓度的阳性对照硫酸链霉素，3种多糖的抗菌活性较弱。BHP-1和LPR具有较强的抗衰老活性，在实验浓度范围内（0.25~4.00 mg/mL）能延长秀丽隐杆线虫的寿命达30%以上，尤其能明显增强秀丽隐杆线虫对热应激和氧化应激的耐受性，显著延长应激条件下线虫的寿命达50%以上（p <0.05）。进一步研究发现，BHP-1和LPR不仅可以有效降低线虫体内的ROS水平，抑制脂褐素的产生，而且还能显著激活并提高线虫体内抗氧化酶（SOD和CAT）的活性（P <0.05），也能显著降低线虫体内MDA的含量（P <0.01）。在此过程中，BHP-1和LPR既不降低线虫的生殖能力，也不丧失线虫的正常进食能力，在延长线虫寿命的同时，又能保持线虫处于健康状态。 |
| Pages | 164 |
| Language | 中文 |
| Document Type | 学位论文 |
| Identifier | http://ir.licp.cn/handle/362003/27371 |
| Collection | 中科院西北特色植物资源化学重点实验室/甘肃省天然药物重点实验室 |
| Affiliation | 1.中国科学院兰州化学物理研究所; 2.中国科学院大学 |
| Recommended Citation GB/T 7714 | 惠和平. 兰州百合多糖的化学结构及活性研究[D]. 北京. 中国科学院大学,2020. |
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