马齿苋多糖结构表征及其修复铅致学习记忆损伤的研究

摘要

马齿苋(Portulaca oleracea L.)是中国传统的药食兼用草本植物，具有丰富的营养成分和生物活性，越来越受到人们的青睐。当今社会，环境污染对健康的影响已经引起人们的高度关注，如重金属铅损伤大脑的认知和记忆功能，其机制涉及氧化损伤。马齿苋多糖是从马齿苋植株中分离出的活性成分，具有抗氧化等多种药理活性，但马齿苋多糖能否通过抗氧化作用修复铅氧化损伤导致的学习记忆损伤目前并不清楚。为解决以上科学问题，进行研究并得出以下结果:
　　1.马齿苋多糖的结构表征
　　本文通过水提醇沉的方法从马齿苋植株中提取得到多糖，经过脱脂、脱色和脱蛋白和透析等纯化处理后获得纯化多糖POP，再经过DEAE-52离子交换柱层析分离纯化后获得多糖组分POPs。通过高效液相色谱法分析，其为均一片段，分子量约为1.51×107Da。通过三氟乙酸水解、气相色谱分析，POPs主要由半乳糖(50.10％)、阿拉伯糖(32.51％)和鼠李糖(12.79％)组成，含有少量葡萄糖(4.61％)。再通结合甲基化分析、傅里叶红外光谱与核磁共振波谱分析，推测POPs主要含有→4)-α-Galp-(1→、→2)-α-Rhap-(1→、→3)-β-Galp-(1→、α-Galp-(1→和T-β-Araf等连接方式。
　　2.马齿苋多糖的理化特性研究
　　通过XRD、TG-DSC、SEM、AFM、Zeta电位仪和流变仪等技术手段研究了多糖主要组分POPs的理化特性，结果表明其Zeta电位为-33.4mV，呈现假塑性行为，是典型的非牛顿流体，样品为宽松带有微孔的片状，呈现半结晶状，而且热稳定性良好。
　　3.马齿苋多糖的抗氧化活性研究
　　在离体实验中，马齿苋多糖对羟基自由基、DPPH自由基和ABTS自由基都表现出一定的清除能力，说明马齿苋多糖具有良好的抗氧化活性。此外，细胞实验表明马齿苋多糖能够显著抑制铅暴露导致PC12细胞死亡和细胞内ROS的产生。
　　4.马齿苋多糖对铅致大鼠学习记忆损伤的影响
　　在体实验中，自母代开始至子代进行长期铅暴露建立铅中毒模型，然后从幼鼠出生第二个月开始，每天分别给染铅大鼠灌胃剂量分别为200、400和600mg/kg·bw的马齿苋多糖POP（POP:粗多糖经纯化处理后糖含量达70％以上的样品），试验期1个月，并通过Morris水迷宫实验观察各组大鼠空间记忆行为学变化，利用Golgi-cox染色观察在体海马神经细胞的树突棘形态变化。结果表明各组间大鼠的游走速度并没有显著差异，但相比与Pb组，马齿苋多糖高剂量组(600mg/kg·bw)的染铅大鼠在空间探索实验中在原有平台所在象限所停留的时间和经过原来平台所在位置的次数都显著增加，逃避潜伏期也显著降低;此外，马齿苋多糖对铅暴露导致的海马神经元树突棘密度降低具有修复作用，并具有剂量依赖性。
　　结论:马齿苋多糖具有良好的抗氧化活性和神经保护功能，对铅暴露致认知学习能力损伤和树突棘密度降低具有显著的修复作用。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 植物多糖的研究进展

1．1．1 植物多糖的提取纯化

1．1．2 植物多糖的结构分析

1．2 马齿苋的研究进展

1．2．1 马齿苋多糖的结构研究

1．2．2 马齿苋多糖的生物活性

1．3 重金属铅

1．3．1 人体中铅的主要来源

1．3．2 重金属铅的神经毒性

1．3．3 治疗铅中毒的研究进展

1．4 课题研究的背景和意义

1．4．1 课题研究的主要内容

1．4．2 技术路线图

第二章 马齿苋多糖的分离纯化及结构表征

2．1 材料与方法

2．1．1 实验仪器设备

2．1．2 实验材料与试剂

2．1．3 实验方法

2．2 结果与分析

2．2．1 马齿苋多糖纯化及多糖和糖醛酸含量测定

2．2．2 马齿苋多糖的纯度检验与分子量检测

2．2．3 马齿苋多糖的单糖组成分析

2．2．4 马齿苋多糖的红外光谱分析

2．2．5 甲基化分析

2．2．6 核磁共振分析

2．3 本章小结

第三章 马齿苋多糖理化特性研究

3．1．3 实验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 马齿苋多糖扫描电镜(SEM)分析

3．2．2 马齿苋多糖原子力显微镜形貌分析

3．2．3 马齿苋多糖的电位特性

3．2．4 马齿苋多糖的粘度特性

3．2．5 马齿苋多糖的结晶特性

3．2．6 马齿苋多糖的热特性

3．3 本章小结

第四章 马齿苋多糖抗氧化活性研究

4．1 材料与方法

4．1．1 实验细胞与试剂药品

4．1．2 实验仪器

4．1．3 实验方法

4．1．4 统计分析

4．2 结果与分析

4．2．1 马齿苋多糖的体外抗氧化活性

4．2．2 马齿苋多糖对铅致PCI2细胞氧化损伤的影响

4．3 本章小结

第五章 马齿苋多糖对铅致记忆损伤的修复研究

5．1．1 主要仪器

5．1．2 主要试剂

5．1．3 实验动物

5．1．4 溶液配制

5．1．5 实验方法

5．1．6 统计与分析

5．2 结果与分析

5．2．1 马齿苋多糖对铅致大鼠空间记忆损伤的影响

5．2．2 马齿苋多糖对铅致大鼠海马树突棘密度降低的影响

5．3 本章小结

参考文献

硕士期间的学术活动及研究成果