绿色木霉生物转化黑木耳多糖衍生物AAPD-6对糖尿病小鼠生理功能的研究

摘要

生物转化技术已广泛应用于有机化合物的生物合成与结构修饰、药物前体化合物的转化、新药开发、药物代谢研究等多种领域。近年来已有大量文献显示经生物转化的多种植物多糖具有更强的生物活性，但是利用绿色木霉对黑木耳多糖（Auricularia auricularpolysaccharides，AAP）进行生物转化的研究目前尚未报道。本课题拟采用具有降血糖、降血脂、抗氧化等生理活性的黑木耳多糖为原料，绿色木霉为转化菌株，研究探讨黑木耳多糖经生物转化后获得的黑木耳多糖衍生物（Auricularia auricularpolysaccharidesderivative，AAPD）的结构及其生物活性。本文首先从4种绿色木霉菌株中筛选得到转化能力最强的菌株，并研究其最佳转化工艺，通过膜分离技术将得到的黑木耳多糖衍生物进行分级得到不同分子量大小的片段，以体外降血糖、降血脂、抗氧化等指标筛选得到生物活性最佳的黑木耳多糖衍生物片段，采用红外光谱分析、单糖组成分析手段研究其组成和结构；通过动物实验探讨黑木耳多糖衍生物的体内生物活性，并分析其可能的作用机制。本研究的主要内容如下：
　　（1）筛选得到转化能力最强的菌株是绿色木霉TV2菌株。以其为转化微生物研究绿色木霉生物转化黑木耳多糖制备黑木耳多糖衍生物的最佳工艺为：含水量61.74％，接种量12.36%，温度31℃，时间6d，在此工艺条件下进行验证试验，转化率可达26.89%。
　　（2）将转化得到的黑木耳多糖衍生物利用膜分离技术进行分级，得到不同分子量大小的片段，分别研究其体外降血糖、降血脂能力和抗氧化活性。比较发现，与AAP对比，AAPD-6的α-淀粉酶活性抑制率最高，其次为AAPD-5并且均大于AAP。AAPD-3的结合胆酸盐能力最高。分子量在AAP D-6之间片段的黑木耳多糖衍生物的总还原能力最强，其次是AAPD-5、AAPD-7。AAPD-6、AAPD-7的羟自由基清除率高于其他分子量大小的多糖衍生物和黑木耳多糖。AAPD-5、AAPD-6的清除ABTS·+自由基能力活性高于AAP。综合分析不同分子量大小的黑木耳多糖衍生物的三种生理活性筛选得到活性最佳的是AAPD-6，其降血糖、总还原力、清除ABTS·+自由基能力均相对较强，其中降血糖能力最强。
　　（3）采用红外光谱分析和气相色谱-质谱联用分析手段研究黑木耳多糖生物转化得到的黑木耳多糖衍生物。结果发现AAP为α-吡喃型，AAPD-6为β-呋喃型。AAPD-6的单糖组成中D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖的含量较高，L-鼠李糖、L-阿拉伯糖、D-木糖的含量偏低，且每个多糖级分中各个单糖的摩尔比有显著区别，L-鼠李糖、L-阿拉伯糖、D-木糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-葡萄糖摩尔比为1.34：0.84：0.90：2.52：4.99：2.17。
　　（4）建立链脲佐菌素诱导糖尿病小鼠模型，口服灌胃AAP和AAP D-6，对给药糖尿病小鼠的身体状况、饮食、血糖、抗氧化和血脂指标进行分析，得到AAP D-6对糖尿病小鼠“三多一少”症状具有缓解作用，可以提高糖尿病小鼠的糖耐量，降低空腹血糖值的结论；AAPD-6能够增强SOD和GSH-Px活性，对实验全部抗氧化和降血脂指标均表现出较好效果，表明AAP D-6通过改善糖尿病小鼠的抗氧化酶、减少脂质过氧化、降低血脂来缓解小鼠的糖尿病病症。
　　综上所述，利用绿色木霉生物转化得到活性最佳的黑木耳多糖衍生物片段AAPD-6，与黑木耳多糖相比，具有较高的降血糖、降血脂以及抗氧化的作用，这为降血糖药物的研制以及天然产物改性提供了理论指导。

目录

封面

中文摘要

英文摘要

目录

第1章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2黑木耳多糖国内外研究现状

1.3生物转化国内外研究现状

1.4糖尿病及其治疗国内外研究现状

1.5课题研究内容

第2章 材料与方法

2.1材料及仪器

2.2生物转化工艺优化的方法

2.3膜分离技术的试验方法

2.4黑木耳多糖衍生物体外生理活性的筛选

2.5黑木耳多糖衍生物的结构分析

2.6动物试验方法

2.7 数据的处理与统计

第3章 绿色木霉生物转化黑木耳多糖工艺优化

3.1 生物转化菌株的筛选

3.2绿色木霉生物转化黑木耳多糖单因素研究

3.3 响应面分析法优化绿色木霉生物转化黑木耳多糖工艺条件

3.4验证实验

3.5 本章小结

第4章 体外生理功能分析与结构解析

4.1体外抑制α-淀粉酶活性分析

4.2体外结合胆酸盐能力分析

4.3体外抗氧化活性分析

4.4 AAPD-6结构解析

4.5本章小节

第5章AAP D-6对糖尿病小鼠生理功能的影响

5.1 AAPD-6对糖尿病小鼠体重、进食量和饮水量的影响

5.2 AAPD-6对糖尿病小鼠脏器指数的影响

5.3 AAPD-6对糖尿病小鼠糖耐量的影响

5.4 AAPD-6对糖尿病小鼠空腹血糖值的影响

5.5 AAPD-6对糖尿病小鼠抗氧化功能的影响

5.6 AAPD-6对糖尿病小鼠血脂的影响

5.7 AAPD-6对糖尿病小鼠胰岛分泌的影响

5.8本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢