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Isolation water soluble polysaccharide from Morinda cirtifolia and its scavenging free radical actvity

海巴戟果水溶性多糖的分离纯化及清除自由基活性



全 文 :May2008
·44·
生物加工过程
ChineseJournalofBioprocessEngineering
第6卷第3期
2008年5月
海巴戟果水溶性多糖的分离纯化及
清除自由基活性
刘海青,刘银才,胡文婷
(海南大学 海洋学院,海12570228)
摘要:采用热水提取乙醇沉淀获得海巴戟水溶性粗多糖,经DEAE—SephadexA-50分离纯化得海巴戟果水溶性多
糖(MOCI)。经纸层析、醋酸纤维薄膜电泳和SepharoseCI-4B柱层析纯度鉴定表明,MOCI为相对分子质量均一的纯
多糖。抗衰老活性研究结果表明,MOCI能有效清除·OH和O:。·自由基。
关键词:海巴戟;多糖;分离纯化;清除;自由基
中图分类号:Q949.761.2 文献标识码:A 文章编号:1672—3678(2008)03—0044一04
Isolationwatersolublepolysaccharidefrom
Morindacirtifoliaandits cavengingfreeradicalactvity
LIUHai—qing,LIUYin-cai,HUWen-ting
(CollegeofOceanography,HainanUniversity,Haikou570228,China)
Abstract:ThecrudpolysaccharideextractedfromthefmitsofMorindacitrifoliawithotwaterwas
deproteinizedbythecombinationofenzymaticndSevagmethods.ThepolysaceharideMOClwasob·
rainedbyDEAE-SephadexA-50.ThepurityidentificationbygelchromatographyshowedthatMOClwas
alluniformpolysaccharide.FreeradicalscavengingexperimentshowedthatMOClwaseffectiveinscaven-
gingsuperoxideradicalandhydroxylradical.
Keywords:Morindacit folia;polysaccharide;isolation;scavenging;freeradical
海巴戟(MonndaCirtifoliaL)为茜草科巴戟天
属植物,热带常绿多年生阔叶灌木。发源于太平洋
南部岛屿,当地居民称之为NONI。其果实、叶子、枝
干、根部均可人药¨J。其果为白色叶茎果,药名海
巴戟,富含多种微量元素,在南太平洋一带素有“仙
果”之美称¨1o
人类的衰老及许多疾病的发生都与自由基有
着密切的联系,清除自由基作用的研究具有重要的
意义。多糖具有抗衰老作用,如极大螺旋藻多糖具
有很强的清除羟自由基作用”J,海带褐藻多糖硫酸
酯具有清除超氧自由基的作用¨】,药理实验证明,
从巴戟天水溶性部分中分离出的巴戟天多糖有明
显的免疫增强作用,王卫平等b“1对其进行了分离
纯化研究。另有研究报道海巴戟果中有一种抗肿
瘤活性黏多糖【.71,但关于该多糖的分离纯化结构测
定及对氧自由基的清除活性研究报道较少。本文
从海巴戟果中提取出海巴戟粗多糖,分离纯化得到
了纯化多糖(MOCI),并研究其对氧自由基的清除
活性。
收稿日期:2007-06-06
基金项目:海南大学自然科学基金资助项目(Kyjj0622)
作者简介:刘海青(1971一),女,山西大同人,讲师,硕士,研究方向:天然产物化学。E-mail:liuhaiqin9223417@163.com
万方数据
2008年5月 刘海青等:海巴戟果水溶性多糖的分离纯化及清除自由基活性 ·45·
1材料与方法
1.1试验材料
海巴戟(海南万宁产,粉碎干燥备用)DEAE-
SephadexA-50(Pharmacia公司进口)、722型分光光
度计、DYY一12型电泳仪、Fc—A4型馏分部分自动收
集器、FD-IB型冻干机。
1.2试验方法
1.2.1海巴戟水溶性多糖的提取及分离纯化
将干燥的海巴戟果粉碎,经乙醚回流脱脂后,
热水浸提3次,每次3h,抽滤,合并滤液,减压浓缩,
加入5倍体积的95%乙醇沉淀,低温静置过夜,离
心。沉淀加蒸馏水溶解,再次重复乙醇沉淀的步骤
2次,最后1次得到的沉淀用少量水配成2%的溶
液,链酶蛋白酶与Sevag法联合脱蛋白3次,浓缩,
冷冻干燥,得海巴戟果粗多糖MOC。
1.2.2海巴戟果多糖的柱层析纯化
将脱蛋白后的多糖进一步用DEAE.Sephadex
A-50(1.6cmx50era)凝胶层析纯化,以0.1moL/L
的磷酸盐缓冲液为流动相,流速0.5mL/miff,
2mL/管分部收集,采用苯酚一硫酸法显色。以管数
为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制多糖洗脱曲线。
将曲线出现单一尖峰峰位附近的5管多糖溶液合
并,减压浓缩,蒸馏水透析48h,以5倍体积95%乙
醇沉淀,离心,冷冻干燥。
1.2.3纯度鉴定
纸层析用新华1号中速滤纸(15cm×40cm)
进行层析,用y(正醇):V(浓氨水):V(水)=60:40:
5的混合液作为展开剂,展开7h,用体积分数0.5%
甲苯胺蓝乙醇溶液染色,体积分数95%乙醇漂洗脱
色至背景无色。
醋酸纤维薄膜电泳采用pH8.5的0.050mol/L
硼酸盐为电极缓冲液,电压250V,电泳时间30
min。用体积分数0.5%甲苯胺蓝乙醇溶液染色。
SepharoseCl-4B(1.5cm×90cm)柱层析取5mg
多糖配成10g/L溶液,取其0.5mL上样,0.1mol/L
NaCl溶液洗脱,流速0.45mL/min,每管2mL收集,
苯酚.硫酸法测定多糖分布,绘制层析图谱,观察
结果。
1.2.4海巴戟果水溶性多糖清除自由基活性的测定
1.2.4.1多糖清除·OH的测定¨1
参考Fenton反应体系模式,利用H:O:与Fe2+
混合产生·OH,但由于·OH具有很高的反应活性,
存活时间短,若在体系中加入水杨酸,就能有效地
捕捉·OH,并产生有色产物。该产物在510am处有
强吸收,若在反应体系加入具有清除·OH功能的被
测物,便会与水杨酸竞争·OH,而使有色产物生成量
减少。采用固定反应时间法,在相同体积的反应体
系(8.8mol/LH202,9mmol/LFe“各0.5mL,9
mmol/L水杨酸一乙醇溶液O.5mE)加入一系列不同
质量浓度的多糖溶液,并以蒸馏水为参比,与试剂
空白液比较,在510am处测量各浓度下的吸光度
(4),便能测定被测物对·OH的清除作用。按下式计
算清除率E,A空白、A样品分别为试剂空白液和多糖样
品液的吸光度。
■ -
E:竺年兰盟×100% (1)
A空白
1.2.4.2多糖清除02一·的测定一1
配制pH8.2Tris-HCl缓冲液。
邻苯三酚自氧化产物吸收曲线:邻苯三酚在酸
性环境中相当稳定,而在碱性条件下能迅速自氧
化。实验对0.1mmol/L邻苯三酚在pH8.2、0.05
mmol/LTris-HCl缓冲液中的自氧化产物进行扫描
(扫描范围280~600nm),从吸收曲线图上即可选
定测试波长。
测试波长为322nm,反应总体积为9mL。取
pH8.2、0.05mol/LTris—HCl缓冲液4.5mL,适量去
离子水混匀后置25℃水浴保温10min,再加入不同
质量浓度的海巴戟水溶性多糖,最后加入3mmol/L
邻苯三酚溶液0.3mL至终浓度0.1mmol/L,混匀
后在25℃保温4min,立即用8mol/LHCI溶液终止
其反应,并在322rim处测定A。空白组以去离子水
代供试品,并按(1)式计算清除率E。
2结果与分析
2.1海巴戟果多糖的柱层析纯化
将脱蛋白后的多糖得到的组分MOC进一步用
DEAE—SephadexA-50(1.6cm×50cm)凝胶层析纯
化得到MOCI。
2.2纯度鉴定
MOCI经SepharoseCI-4B(1.5cm×90cm)柱层
析,苯酚.硫酸法检测得一单一对称峰,见图1。醋
酸纤维薄膜电泳呈单一谱带,见图2。纸层析呈单
一斑点,说明是相对分子质量均一的纯多糖。
万方数据
·46· 生物加工过程 第6卷第3期



图1 MOCI的ScpharoseCl-4B柱层析谱图
Fig.1ChromatogramofSJ210nScpharoseCL-4B
图2 MOCI的醋酸纤维薄膜电泳谱带
Fig.2CellulousacetateelectrophoresisofMOCI
2.3 海巴戟果多糖的清除自由基活性的研究
自由基产生于机体内的许多氧化还原过程,他
们由特定的酶(超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱
甘肽过氧化物酶等)捕获或破坏。正常情况下,机
体自由基的产生和清除处于一种动态平衡中,如果
这个平衡被打破,机体内就会产生过量的氧自由基
而对机体造成伤害,如引起脂质过氧化而改变生物
膜结构及功能,损伤DNA,使蛋白质变性及酶活力
丧失等,这些危害直接或间接地导致了炎症、衰老、
心血管疾病及肿瘤的发生【4J。Of·和·OH是最
具代表性的活性氧自由基,在机体的氧化反应中,
Of·通常最先形成,可通过形成其他多种有破坏作
用的自由基而使其功能放大。·OH几乎能与所有
的功能性生物大分子起反应,造成生物体的巨大伤
害¨0|。本实验模拟产生·OH、Of·的2个体系,
质量浓度远大于体内该2种自由基质量浓度[9】,在
产生·OH、Of·的2个体系中加入质量浓度不同
的MOCI,实验结果见表1和表2。
表1海巴戟果多糖MOCI对·OH的清除效果
Table1 ScavengingeffectofMOCIinhydroxylradicM
从表1可看出,MOCI在20I山g/mL~1g/L范围
内,对·OH有清除作用,而且随着多糖质量浓度增
加,清除率由2.5%上升至80.2%。说明海巴戟果
多糖对·OH有较好的清除作用。

表2海巴戟果多糖MOCI对02。·的清除效果
Table1 ScavengingeffectofMOCIinsuperoxideradical
从表2可看出,MOCI在20Izg/mL一1g/L范围
内,对O:一·有清除作用,而且随着多糖质量浓度增
加,清除率上升,由2.1%上升至81.5%。说明海巴
戟果多糖对O:一·也有较好的清除作用。
3作用机理探讨‘11。14】
抗氧化作用指能够使自由基的氧化作用减缓
或停止,自由基氧化的各种过程如下:1)自由基的
清除和阻止增殖;2)酶水解脂质中酯键以除去过氧
化脂肪酸;3)过渡金属离子的阻断;4)酶催化过氧
化物的还原。常见的抗氧化剂醛、VC、VE、胡萝卜
素及黄酮类化合物易被O:一·氧化。海巴戟多糖具有
清除·OH、O:一·的活性,说明海巴戟多糖中的半缩
醛还原基团、伯仲羟基等与氧自由基有明显的化学
作用。
万方数据
2008年5月 刘海青等:海巴戟果水溶性多糖的分离纯化及清除自由基活性 ·47·
4结论
对海巴戟水溶性粗多糖经DEAE—SephadexA一
50分离纯化得MOCI,运用产生Of·和·OH的2个反
应体系,对MOCI进行体外清除自由基研究,结果发
现海巴戟水溶性多糖MOCI有很强的清除超氧自由
基和羟自由基的作用,具有一定的抗衰老活性,但
具体的构效关系及作用机理还有待于进一步的研
究。氧自由基与机体衰老有很密切的关系,推测海
巴戟水溶性多糖MOCI可作为抗衰老保健或药物在
临床上使用,尽管人们无法模拟生物体内各种生物
酶和活性氧自由基的质量浓度大小及真实的反应
机理,选择不同抗氧化剂清除氧自由基、保护细胞
和组织免受损伤或减轻其受损程度,无疑是抗衰老
药理学、生物医学领域充满希望的一个研究课题。
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昆明欲成为我国可降解塑料袋生产基地
昆明理工大学教师陈敏元通过信件向市委、市政府建议:在全面“禁塑”的过渡期,推广可完全生物降解
的PBS塑料袋替代现有的塑料袋,一方面可以消除“禁塑”给市民带来的不便,另一方面还可以把昆明变成
PBS塑料袋的生产基地,给昆明带来商机。
陈敏元建议,全面推广和使用可完全生物降解的PBS塑料袋,让“禁塑”和方便市民能够两全其美。PBS
塑料袋是一种新型的塑料产品,这种塑料袋埋进土壤后,经过3个月就能够完全生物降解。生产PBS塑料
袋,只要技术到位,塑料袋制造企业现有的设备和工作流程就能满足PBS塑料袋的生产。虽然PBS塑料袋
的生产成本比现有塑料袋的生产成本高出20%,但PBS塑料袋带来的利润也是可观的。
(张春鹏)
万方数据