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芦荟多糖的纯化与体外抗氧化活性的研究



全 文 :食品科学 !!,#$%& !’,($& ) *!)
本文的实验结果表明+ 连续 ,*-服用 ./对小鼠
血液及肝脏的部分生化指标产生了良好的影响+ 提高
了机体的抗氧化及氧运输能力+ 对机体的抗氧化及氧
运输能力有明显的辅助作用。
参考文献
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C9CC9;@ 吴广枫 汤 坚 江南大学分析测试中心 无锡 !*I’U
芦荟多糖的纯化与体外抗氧化活性的研究
‘>!·
摘 要 本实验对醇沉淀得到的库拉索芦荟多糖先后用 YE[E—纤维素和 N2F623-2?7—!进行了分级纯化,得 [0—
[—! 中性多糖单一组分,并研究了其体外抗氧化活性。实验证明,[0 ‘ [ ‘ !有较高的清除 和 =!>! 能力,但对·>=
的清除能力较弱,对脂质过氧化无明显抑制。
关键词 芦荟 多糖 自由基
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‘>!·
!营养卫生
食品科学!# $##$,%&’( $,)&( *
芦荟作为一种传统中药,具有良好的抑菌,消炎,
促上皮细胞生长及抗肿瘤等药理作用 + ! ,。大量实验证
明,芦荟的种种功效是各组成成分的协同结果,而芦
荟多糖则起到总指挥的作用。
近代医学研究成果表明,多糖具有增强机体免疫
活性,清除自由基的功能,间接地抑制了各种炎症和
肿瘤的发生 + $, ,。
本实验分级纯化了醇沉淀得到的库拉索芦荟粗
多糖,并对其中主要组分 -. / - / $的体外抗氧化活
性进行了研究。
! 材料与仪器
芦荟粗多糖按文献 + 0 ,方法制取。
主要试剂:苯酚,浓硫酸,)1234,)1425 )13’5
2645 73’5 高碘酸,醋酸钠,碘化钾,硫代硫酸钠,焦
亚硫酸钾,浓盐盐酸,乙醇,碱性品红,邻苯三酚,%3,
389405 2$4$5 酵母,鲁米诺,氯化钾,磷酸钾,硫酸亚
铁,三氯醋酸,:;-; /纤维素,9<=>仪器:层析柱,自动分部收集器 C上海沪西仪器
厂 D,2E / $恒流泵 C上海沪西仪器厂 D,92B / E型生
物化学发光测量仪 C上海技术监督局工厂制造 D。
$ 试验方法
$( ! 总糖含量测定
苯酚 /硫酸法,用葡萄糖作标准曲线。
$( $ 蛋白质含量的测定
$F#?G%%吸收法,用牛血清蛋白作标准曲线。
$( 芦荟多糖的纯化
$( ( ! :;-; /纤维素柱层析
:;-; /纤维素的处理:市售 :;-; /纤维素%去
离子水浸泡过夜%浮选法去除过细部分%重复 H I
次%#( IG&’ J E )142溶液浸泡 $>%蒸馏水洗至中性
%#( IG&’ J E23’ 溶液浸泡 #( I>%蒸馏水洗至中性%
悬浮于蒸馏水中备用。
装柱:将处理好的 :;-; /纤维素装填于 $( I K
I#LG的玻璃柱中,床体积为 $0#G’。
层析条件:上样量 I#GM,依次用去离子水,
#( !G&’ J E)12345 #( !G&’ J )142溶液洗脱,洗脱速度
为 $#G’ J >,每管 0G’分部收集。
$( ( $ 9<=>9<=>E)13’溶液平衡 0F>,恒流泵控制流速 *G’ J >,上样量
!#GM,用同一离子强度的洗脱液洗脱,每管 G’分部
收集。
$( 0 多糖纯度鉴定 + I ,
$( 0( ! 凝胶色谱法
9<=>中,装填高度为 *ILG,用 #( #IG&’ J E)13’溶液 I#G’ J >的
流速平衡。多糖水溶液每次加样 !#G’,#( #IG&’ J E)13’
溶液按 I#G’ J >的流速洗脱,每 0GO?收集一管。
$( 0( $ 滤纸电泳法
纸条 C FLG K $0LGD 用载玻片线形点样,电压
0##%,时间 $>,缓冲液为 =2!#( #的硼酸盐缓冲液。电
泳 $>后5 取出纸条置乙醇中固定,然后浸入高碘酸溶
液洗涤 次,最后放入乙醇中脱水,置玻璃板上风干。
$( I芦荟多糖的体外抗氧化活性
$( I( !样品对 的清除作用
邻苯三酚自氧化体系法 + N ,:以 #( !GG&’ J E邻苯三
酚,I#GG&’ J ’ PQOR / 23’缓冲液 C =2F( $ D 作为测活系
统,反应液体积 *G’,以 $I?G为测试波长。
$( I( $ 样品对·42的清除作用
%L / 38$ S / 2$4$ / T<1RU 法 + V ,:样品管中加入
#( $G’#( !GG&’ J E抗坏血酸,#( 0G’#( #IGG&’ J E硫酸
铜,#( $G’酸母,#( NG’ I#GG&’ J E硫酸钠缓冲液,上机
测本底后,注入 #( NG’ 2$4$,快速混匀,启动发光反应,
延迟 !#R后,测出 !IR的积分发光强度,反应最终体积
为 $G’。
$( I( 样品对 2$4$的清除作用
2$4$ /鲁米诺法 + F ,。
$( I( 0 样品对脂质过氧化的抑制作用
测定肝微粒体脂质过氧化物丙二醛 CW:-D 含
量。首先制备 $I#!M J G’小鼠肝微粒体蛋白,分散于
#( $G&’ J E磷酸钾缓冲液中 C =2F( # D。反应体系包括:
#( $G’#( !GG&’ J E抗坏血酸,#( 0G’ #( #IGG&’ J E硫酸
亚铁,#( !IG’小鼠肝微粒体蛋白,#( N!G’磷酸钾缓冲
液。VX温浴 !>,不断振摇。加 $#Y三氯醋酸 !G’,混
匀,加 #( NY P6-!( IG’5 沸水浴 !#GO?5 在 I$GO?处测
定吸光度,计算抑制率 + * ,。
$( I( I 计算方法
清除率或抑制率按下式计算:清除率 CY D Z C! /
样品 J空白 D K !##Y。清除率为 I#Y时所需的多糖浓
度为 E3I#。
结果与讨论
( ! 芦荟粗多糖的分离纯化
( !( ! 芦荟精多糖经在 :;-; /纤维柱上的分离结
/4 $·
!营养卫生
食品科学 !!,#$%& !’,($& ) *’*
图 ! # $ 在 %&’(&)*&+, $ !--柱上层析
管号
表 . 芦荟多糖 #在 /00 $纤维素柱上的层析
洗脱剂
总糖量 +,- .
占百分率 +/ .
进样量 +,- .
回收率 +/ .
01 2 0
去离子水
’)& !3
)*& !
01 2 4
& *,$% 5 6(789:’
!& !
;& *
01 2 9
& *,$% 56(7:8
*& ;)
’& <
总量
=’& *
;
>3& *
果。
芦荟粗多糖经 ?@0@ 2纤维素柱层析,阶段洗脱,
可得到三个峰,证明芦荟粗多糖至少含有三种多糖组
分,但每个组分所占比例不同,见表 *。水洗组分 01 2
0 占绝大部分,为 )*& !/,而 & *,$% 5 6(789:’ 和
& *,$% 5 6(7:8洗脱组分 01 2 9占很小比例,分别为
;& */和 ’& 纤维素分离芦荟多糖,分别以去离子水,& *,$% 5 6
(789:’和 & *,$% 5 6 (7:8洗脱时,均出现单一对称
峰,而且多糖峰之间的峰距很大,分辨率高,分离率
高,分离效果好。由此说明,用 ?@0@ 2纤维素离子交
换色谱对芦荟粗多糖进行分级分离是可行的。
’& *& ! 芦荟粗多糖中的中性多糖在 ABCDBEFBGH 2
!柱上的分离结果
为了获得单一均匀的多糖组分,本试验采用
ABCDBEFBGH 2 !柱层析对芦荟多糖中的中性多糖作
进一步的分离,结果见图 !。从图 !中可看出,中性多
糖组分 01 2 0含有两种分子量大小不同的组分 01 2
0 2 * 和 01 2 0 2 !,其中以分子量较小的组分 01 2
0 2 !为主要组分,占总量的 >/以上。01 2 0 2 !中
尚含有少量蛋白质,该蛋白质与多糖出峰时间相同,占
总固形物的 !/。
’& ! 多糖纯度鉴定
中性多糖组分 01 2 0 2 !经 ABCDBEFBG34 2 96凝
胶柱层析得单一对称的糖峰,该峰依然与蛋白质峰重
叠;滤纸电泳得单一紫红色斑点,颜色深浅均匀。两种
纯度检测结果表明,多糖 01 2 0 2 !为均一组分,并初
步认定该多糖与蛋白质共价结合。
’& ’ 01 2 0 2 !体外抗氧化活性
’& ’& * 对 的清除作用
01 2 0 2 ! 对邻苯三酚自氧化体系产生的 有
一定的清除作用,且随加入量的增加,清除率上升,在
所选数据范围内量效关系方程为 I J & & =>K! L *& 3*K 2 !& <=;M N! J & ))3=。经计算 69;
为 !’& ’& ! 对·:8的清除作用
如表 ! 所示,01 2 0 2 ! 对 #P 2 9O! L 2 8!:! 2
IB7QR 体系产生的·:8 的清除率也存在一定的量效
关系。其半清除浓度超出本实验选取得浓度范围,经
作图添加延长线得 69;为 ’& ’3,- 5 ,%M见图 ’。该二阶
多 项 式 拟 合 良 好 : I J 2 & *!’’K! L =& ))’& *>=3M N! J & ))<*&
’& ’& ’ 对 8!:!的清除作用
表 ! # $ $ !对 的清除作用
实验号
对照
*
!

=
多糖浓度
+ - 5 % .
2
>
>
>
>
多糖加入量
K 5 * +!% .

*
;
*
!
清除率
+I/ .

;& ’
=*& !!
3!& ’>
2:!·
2: !·
2: !·
图 . 芦荟多糖 #在 /00 $纤维素柱素上的层析
管号
多糖加入量 +,% .
图 1 # $ $ !对·23的清除作用
!营养卫生
食品科学!# #$$#,%&’( #,)&( *
实验号
对照
!
#

+
多糖浓度
, - . ’ /
0
1
1
1
1
多糖加入量
,23’ /
$
$( #
$( +
$( 1
!( 4
清除率
,56 /
$
*( $!
!*( 17
!( #*
+1( 48
表 ! # $ $ % 对·&’的清除作用
实验号
对照
!
#

+
多糖浓度
, - . 9 /
0
1
1
1
1
多糖加入量
,3’ /
$( $
$( !
$(
$( 7
!( $
:7#
$( +47 ; $( $$1
$( ++! ; $( $$7
$( ++! ; $( $$4
$( +87 ; $( $$7
$( +#1 ; $( $$
表 ( # $ $%对脂质过氧化作用的抑制)! *+, - . /, # 012 1( 3
表 + # $ $ % 对 ’!&!的清除作用
实验号
对照
!
#

+
多糖浓度
, - . 9 /
0
#
#
#
#
多糖加入量
,!’ /
$
7
!$
#$
+$
清除率
,6 /
$
7( 87
47( *
81( 7+
11( #7
对 <#=#有较强的清除能力,9>7$只有 8- . 3’。在本
实验选取得浓度范围内,最高清除率可达 11( #76。结
果见表 +。
( ( + 对脂质过氧化作用的抑制
按照 #( 7( +所述方法,多糖对脂质过氧化抑制作用
越大则 ?@:的产量越少。本实验以 7#A3吸光度值表
征 ?@:含量的变化,结果见表 7。由表 7可知,:B 0 : 0
#对本实验所选用体系脂质过氧化的抑制作用不显著。
+ 讨 论
醇沉淀得到的粗多糖是一类高分子多糖的混合
物。为了得到分子组成及结构较为统一的多糖,有必要
对芦荟粗多糖进行分级纯化。多糖的纯化一般包括去
除杂蛋白,色素及其他小分子物质等步骤。本试验所得
粗多糖的蛋白质及无机盐含量较低,色泽较浅,所以不
必经过除杂蛋白和色素的步骤,可直接用 @C:C一纤
维素离子交换色谱技术和 DEFGEAHEIJ 0 #$$凝胶过滤
色谱技术对其进行分级分离。
自由基是生物体中生化反应的普遍中间介质或
称非特异性调节剂。在正常生理情况下活性氧的产
生与清除可维持在一个有利无害的极低水平,但在
衰老,应激,疾病的情况下却发生活性氧对重要生物
分子的损伤。因此,具有清除自由基效能的某些外源
性抗氧化剂如抗坏血酸、维生素 C、胡萝卜素类、多酚
类等化合物受到了重视 K !$ L。
从本实验来看,:B 0 : 0 #有较高的清除 和
<#=#的能力,但对·=<的清除能力较弱,对脂质过
氧化无明显抑制作用。已知一些含多个羟基的化合
物,如 %>等具有清除超氧阴离子自由基的能力,而
多糖中也存在大量游离羟基,这可能是 :B 0 : 0 #具
有清除 和 <#=#功能的原因。本实验所用多糖样
品尚含有约 #6的共价结合蛋白。已知某些含有 0
D<的氨基酸是羟基自由基清除剂,提示 :B 0 : 0 #
清除·=< 的活性可能与其蛋白质 :B 0 : 0 # 清除
·=<的活性可能与其蛋白质部分的含 0 D<氨基酸
有关。由于多糖缺少脂质过氧化物清除剂所特有的
双键共轭结构,因此 :B 0 : 0 #对脂质过氧化无明显
抑制作用。
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