仙人掌多糖的研究进展
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仙人掌多糖对高脂血症大鼠体内抗氧化作用的研究背景高脂血症是一种常见的代谢性疾病,其特征为血液中胆固醇和三酰甘油等脂类物质的增加。
长期以来,高脂血症一直被认为是心脑血管疾病的主要危险因素之一。
然而,随着人们认识到自由基和抗氧化剂在心血管疾病中的作用日益重要,对于高脂血症患者是否存在氧化应激的问题引起了广泛关注。
仙人掌多糖是从仙人掌植物中提取的一种多糖物质,具有广泛的药理活性,特别是在抗氧化方面表现突出。
许多研究表明,仙人掌多糖可以通过清除自由基和增强抗氧化系统的活性,减少氧化应激过程,从而保护心脑血管系统的健康。
因此,本研究旨在探讨仙人掌多糖对高脂血症大鼠体内抗氧化作用的影响。
实验设计实验对象本实验使用健康雄性SD大鼠20只,体重为180-200g,年龄为6-8周。
实验组分为三组,每组7只大鼠,另外一组留作对照组。
实验组分别为:•高脂血症组(简称HF组):将大鼠高脂高糖饲料喂养4周。
•低剂量仙人掌多糖组(简称LD-CP组):在HF组基础上喂食低剂量(50mg/kg)的仙人掌多糖4周。
•高剂量仙人掌多糖组(简称HD-CP组):在HF组基础上喂食高剂量(100mg/kg)的仙人掌多糖4周。
实验方法大鼠饮食和饮水自由。
HF组大鼠喂食高脂高糖饲料,LD-CP组和HD-CP组大鼠在喂食高脂高糖饲料的同时,通过灌胃口服仙人掌多糖溶液。
实验持续4周。
实验过程中注意记录各组大鼠体重和摄食情况,并在实验结束后对各组大鼠进行剖检、观察器官情况和采集样本。
重要指标本研究采用以下指标评估仙人掌多糖对高脂血症大鼠体内抗氧化作用的影响:•血清总胆固醇(TC)和三酰甘油(TG)水平•血清丙二醛(MDA)水平•血清超氧化物歧化酶(SOD)水平•血清谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)水平结果体重和摄食情况4周结束后,对各组大鼠体重进行比较。
结果发现,HF组大鼠的体重显著高于对照组(P<0.05),LD-CP组和HD-CP组大鼠的体重相对较轻,但与HF组大鼠差异不明显。
仙人掌多糖免疫调节作用的研究的开题报告
一、选题背景与意义
仙人掌是一种常见的植物,其含有多种生物活性成分,其中多糖是一种常见的活性成分。
近年来,对仙人掌多糖的免疫调节作用进行了广泛的研究,证明其具有较强的免疫调节功能,能够增强机体免疫力,降低免疫抑制风险,具有重要的临床应用价值。
二、研究目的
本研究旨在探究仙人掌多糖在免疫调节中的作用机理,为仙人掌多糖的临床应用提供依据,并为调节人体免疫系统提供新的思路。
三、研究内容
本研究将采用实验室动物模型,通过不同剂量的仙人掌多糖注射或灌胃,观察其对实验动物免疫系统的影响,包括对免疫细胞数量及活性的影响,对免疫因子基因表达及蛋白质水平的调控作用等。
同时,结合文献综述及分析研究结果,深入探究仙人掌多糖的免疫调节机理。
四、研究方法
本研究将采用实验室动物模型,选用特定的小鼠种类作为研究对象,分为实验组和对照组。
实验组将注射或灌胃不同剂量的仙人掌多糖,对照组注射或灌胃等量的生理盐水。
观察各组实验动物的免疫细胞数量、活性,免疫因子基因表达及蛋白质水平等免疫参数的变化,并进行对比分析。
同时,对照国内外文献,深入探究仙人掌多糖在免疫调节中的作用机理。
五、研究预期成果
本研究预期将了解到仙人掌多糖在免疫调节中的作用机理,为仙人掌多糖的临床应用提供有效的理论依据和科学依据,为调节人体免疫系统提供新的思路和方法。
同时,研究结果有望在新药开发和治疗免疫相关疾病方面发挥重要的作用。
仙人掌多糖提取工艺的研究仙人掌是一种常见的绿色植物,生活在热带沙漠地区。
我国的东北,内蒙古等地也有栽培。
仙人掌科有8属125种以上。
它们都不是草本植物,因为它们没有根。
植物学家称之为附生植物。
第二天,他用毛笔在仙人掌茎上又划了几道口子,再把仙人掌放进盛满清水的玻璃瓶中,原以为可以减少创口感染,谁知刚才那株仙人掌好像活过来似的,竞使劲往外钻,挤破了玻璃,想爬出来。
真令人惊叹!我觉得这太神奇了,这简直是“野火烧不尽,春风吹又生”。
这里的自然环境还算优越,很适宜仙人掌的生长。
但就这样,仙人掌还是不能够成功的提取到多糖,原因是什么呢?科学家对此做了很多研究,发现仙人掌表面的细胞受损,所以阻止了它吸收多糖的物质进入细胞,而且仙人掌茎部的细胞结构十分特殊,极难被提取出来,只能抽取它的液汁,即用离心技术处理后,经分离、浓缩,才能达到我们需要的目的。
另外,仙人掌生长在沙漠里,那里阳光强烈,蒸发量大,为了节省水分,细胞萎缩,多糖无法渗透到其内部。
把新鲜的仙人掌从沙地里拔起来,去掉所有的刺,切成1毫米厚的薄片,放在自制的培养皿里,装上一半的自来水,用喷雾器把水雾调成细雾状,把它放在光照充足、通风良好的室内。
这种水溶液,能促进仙人掌对多糖的吸收,约3~ 4小时后,根系便会变成黄白色,茎表面布满了黄白色的粘稠胶状物质,也就是多糖,说明水溶液中已存在多糖了。
两个星期后,叶子逐渐枯黄,而且盆底有一些干了的碎屑。
又过了几天,浇过水后,用镊子轻轻夹取碎屑,你会发现,原来翠绿的仙人掌上已长出了一点一点乳白色的根,看着十分诱人,原来老根也能够新生啊!我高兴地拿去观察,发现根表面有一层白色茸毛,顶端有红色浆状物,将这些多糖连同叶子中的一起压榨,果然获得了大量的多糖。
仙人掌中含有许多氨基酸、维生素和矿物质,多吃能增强抵抗力。
仙人掌中所含的多糖是一种低分子量的蛋白质,这种蛋白质不能被人体直接吸收,而是先转化为一种糖类,再在胰脏或肠粘膜中由肠道微生物作用,经过酶的作用下,分解为单糖、双糖和多糖,然后吸收,供人体利用。
仙人掌多糖提取工艺的研究
仙人掌,又名仙人掌果,是一种营养丰富的植物,它含有丰富的维生素、胡萝卜素、矿物质和多糖等成分。
与其他植物相比,它具有很高的营养价值,也被用于制作药物和其他口味类食品。
本文将重点研究仙人掌多糖提取工艺。
仙人掌多糖的提取可分为两个主要步骤,即初步提取多糖和纯化多糖。
初步提取多糖时,首先要将仙人掌果剥去外皮,然后将果肉研磨成细粉,再用适量的溶剂,如水或油,进行提取。
经过几次连续提取,就可以获得多糖溶液。
纯化多糖步骤包括沉淀法和浓缩法。
沉淀法一般需要添加适量的盐类和热处理,可以有效的沉淀出仙人掌多糖溶液中的细胞壁物质和残留杂质,例如蛋白质、碳水化合物和矿物质等,以达到最终的纯度。
而浓缩法则是通过蒸发、冷凝和离心分离,从而获得较高纯度的多糖溶液。
在仙人掌多糖提取过程中,需要注意一些技术参数,如提取溶剂液体流量、提取温度、提取时间等,这些参数对于仙人掌多糖提取效率和纯度有着重要的影响。
例如,提取温度太低容易影响多糖的提取,提取时间过长也可能降低多糖的抗氧化活性等。
总之,仙人掌多糖提取工艺是一个复杂的过程,虽然需要耗费大量时间和精力,但可以有效提取出营养丰富的仙人掌多糖,为食品和医药行业提供了良好的原料。
因此,希望有更多的研究可以改进仙人掌多糖提取技术,以期获得更高纯度的仙人掌多糖。
仙人掌多糖提取工艺是一项重要的研究,它不仅对于食品和医药行业的发展具有重要意义,而且也能为临床治疗提供更多有效的原料。
因此,未来应该继续加强对仙人掌多糖提取工艺的研究,以便发掘更多的仙人掌多糖营养价值和抗氧化活性。
仙人掌多糖的研究进展发表时间:2009-07-21T10:50:21.840Z 来源:《中外健康文摘》2009年第15期供稿作者:曹敏卢汝梅 (广西中医学院广西南宁 530001) [导读] 本文主要综述了仙人掌多糖的提取、分离纯化方法和生物活性的研究进展。
【摘要】仙人掌多糖具有明显的增强免疫、抗肿瘤、降血糖、抗氧化、抗衰老等活性,是仙人掌具有多种功效的原因之一。
本文主要综述了仙人掌多糖的提取、分离纯化方法和生物活性的研究进展。
【关键词】仙人掌多糖提取分离纯化生物活性仙人掌(Opuntia dillenii Haw.)为仙人掌科植物的根及茎,具有行气活血、清热解毒等功效,用于心胃气痛、痞块、痢疾、痔血、咳嗽、喉痛、肺痈、乳痈、疔疮、火伤、蛇伤等症,在我国有广泛分布。
仙人掌多糖(Opuntia dillenii polysaccharides,ODP)是从仙人掌科植物仙人掌中提取的蛋白多糖,是仙人掌具有多种功效的原因之一。
近年来,许多学者对仙人掌多糖进行了研究,取得较大进展。
本文对近年来仙人掌多糖的提取方法、分离纯化方法和生物活性作一综述。
1 仙人掌多糖的提取提取工艺:原料粉碎→烘干→提取→提取液→醇沉→离心→沉淀物→有机溶剂洗涤→冷冻干燥→仙人掌粗多糖。
1.1 水提法水提法为仙人掌多糖的传统提取方法。
金鑫等[1]研究了仙人掌多糖水提法的最佳工艺条件,以多糖提取得率为指标得最佳工艺:提取温度为80℃,提取时间为1h,固液比为1:40。
而刘洋等[2]应用响应面分析法优化仙人掌多糖的浸提工艺,结果表明:水料比5.5:1,浸提温度75℃,浸提时间2.2h,浸提1次,仙人掌多糖的提取率为0.81%。
1.2 醇提法严赞开等[3]比较了用不同体积分数的乙醇溶液提取米邦塔仙人掌茎多糖的效率,结果表明以60%的乙醇为最佳。
提取优化工艺为:以体积分数60%的乙醇为浸提剂,按每克仙人掌加15ml提取液投料,在70℃下浸提5h。
1.3 超声波提取法兰琦杰等[4]据回归模型及其期望函数途径进行模拟选优,得到仙人掌多糖提取率的优化条件为超声破碎时间38min左右,料液比1:36(g/ml),pH值7.16左右。
其中,影响仙人掌多糖活性的主要因子是pH值,在酸性或碱性环境下提取到的仙人掌粗多糖活性较低。
韩淑琴等[5]采用超声波提取仙人掌多糖,结果表明,超声波频率60kHz,作用时间15min,固液比1:25,醇沉倍数2.5倍,仙人掌粗多糖取率为28.6%,比水提法得率高。
1.4 酸提法王素芳等[6]研究表明,影响米邦塔仙人掌多糖提取的主要因素是浸提剂,其次是浸提温度,而浸提时间和液固比对提取效率的影响较小。
其中,稀酸浸提的提取效果最好。
最佳的提取方案是0.15mol/L H2SO4做提取剂,以1:15的固液比在70℃下浸提时间4h。
1.5 微波辅助提取法梁艳等[7]采用微波辅助法提取米邦塔仙人掌多糖,通过设计正交试验,得出优化的工艺条件:以水为提取剂,料液比1:10(w/v),提取2次,每次提取3min,微波炉功率700W,选用70%乙醇沉淀。
微波提取粗多糖的得率和含量分别为6.8%和8.5%,高于热回流提取粗多糖的得率4.7%含量8.3%。
2 仙人掌多糖的分离纯化2.1 蛋白质、色素、低聚糖等杂质杂质的去除用高浓度的低级醇处理提取液,可将仙人掌多糖沉淀出来。
沉淀的多糖提取物中,常会含有一些低分子有机物、色素、大分子蛋白质等杂质,需分别除去。
常用的去除蛋白质的方法有:Sevag法,三氟三氯乙烷法,三氯乙酸法,酶法,或酶法与Sevag法结合,等电点沉淀法等[8]。
孙晓雪等[9]选用了Sevag法、三氯乙酸法和酶法对仙人掌多糖提取物进行脱蛋白处理,结果表明,Sevag法的溶剂消耗量较大,处理时间比较长,样品损失严重。
而酶法操作条件温和、利于保持多糖的活性、避免了使用有机试剂。
常用的脱色方法有:离子交换法、氧化法、技术络合法、吸附法(纤维素、硅藻土、活性炭等)等。
一般情况下,可以用活性炭处理脱色,但活性炭会吸附多糖,造成多糖损失。
DEAE-纤维素是目前最常用的脱色方法,通过离子交换柱不仅达到脱色目的,而且可以进行多糖的分离。
通过流水透析法除去低聚糖和其他一些小分子物质,这样得到是含有多种多糖成分的多糖的混合物[10]。
2.2 单一多糖的纯化多糖纯化常用的分离方法有分级沉淀法、季铵盐沉淀法、离子交换层析法、凝胶柱层析法、盐析法等。
苟琳[11]对仙人掌多糖的组分进行了初步分析,纸层析结果表明其总多糖由葡萄糖、阿拉伯糖、木糖、鼠李糖等单糖组成。
经DEAE-Dextran Gel A-25柱层析,可得一个中性组分和两个酸性组分。
陶美华等[12]经热水提取、乙醇沉淀、DEAE Sepharose fast flow离子交换色谱和Sephadex G系列凝胶滤过色谱纯化得到5种仙人掌多糖组分。
5种多糖都已达到电泳纯,且是均一的。
3 仙人掌多糖的生物活性3.1 增强免疫活性季宇彬等[13]实验发现,仙人掌多糖可以通过改善荷瘤小鼠红细胞膜功能,增强小鼠的免疫功能,具有较强的免疫活性。
此外,仙人掌多糖还可通过提高荷瘤小鼠红细胞CR1花环促进率,降低花环抑制率的途径改善机体的免疫状态,使红细胞免疫黏附肿瘤细胞的能力增强[14]。
刘洁等[15]研究表明,仙人掌粗多糖能使正常小鼠胸腺及脾脏重量增加,提高网状内皮系统的吞噬能力,提示仙人掌粗多糖能增强机体对非特异性刺激的抵抗力。
此后,张松莲等[16]实验观察了仙人掌多糖对免疫抑制小鼠巨噬细胞吞噬能力的影响。
结果表明,它能明显地对抗环磷酰胺引起的小鼠巨噬细胞的吞噬能力降低,说明仙人掌多糖能促进小鼠非特异性免疫功能。
3.2 抗肿瘤活性汲晨锋等[17,18]研究食用仙人掌、药用仙人掌、仙人球多糖对S180、H22荷瘤小鼠的抗肿瘤作用,结果表明,3种仙人掌多糖都有一定的抑瘤作用。
此后,进一步实验发现3种多糖对人肺腺癌细胞、宫颈癌细胞、白血病细胞生长有很好的抑制作用。
3.3 降血糖活性张淑君等[19]采用经脱水处理而成的仙人掌粉喂饲糖尿病模型大鼠,结果表明,对正常大鼠血糖无明显影响,但能显著降低四氧嘧啶诱发糖尿病大鼠的血糖,提示仙人掌具有降血糖作用,而且其降糖作用与给药剂量有关。
此后,陶美华等[20]研究表明仙人掌多糖是仙人掌降血糖的有效成分,其能明显改善糖尿病小鼠多饮、多食、消瘦症状。
其作用机制可能与提高糖尿病小鼠的免疫功能,调节胰岛素和其受体的结合,提高机体对胰岛素的敏感性有关[21]。
3.4 抗氧化、抗衰老活性杨贝等[22]研究表明,仙人掌多糖对H2O2和Fe2+体系产生的羟自由基有很好的清除能力;对超氧阴离子自由基亦有很强的清除作用;对连苯三酚自氧化速率有较为显著的抑制作用。
这说明仙人掌多糖具有较强的抗氧化作用。
黄先菊等[23]报道,仙人掌多糖能够减轻H2O2所致大鼠大脑皮质和海马脑片的氧化应激损伤,增强机体的抗氧化能力。
武毅等[24]研究表明,仙人掌茎粗多糖能明显降低老年大鼠血清丙二醛含量及脑和肝组织脂褐质含量,并明显提高老年大鼠血清超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性,表明其具有抗衰老作用,其机制可能与改善自由基代谢有关。
4 结语随着糖生物学的崛起,多糖愈来愈受到人们的关注。
有科学家预言,今后数十年将是“多糖的时代”。
在生命科学领域中,多糖类物质将成为继蛋白质和核酸之后的探索生命奥秘的第三个里程碑。
在这种背景下,仙人掌多糖的作用越来越受到人们的关注。
仙人掌粗多糖的分离纯化技术、生物功能、药理作用机制不断被阐明,为进一步综合开发利用打下了基础。
今后应加强仙人掌多糖中各组分的分离纯化技术,研究多糖结构和药理作用的关系,确定多糖的活性部位,为新药和保健食品的开发奠定基础。
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