芋头多糖的分离纯化及对细胞免疫的调节作用

※营养卫生

目品科学

2013,V01.34,No.19

287

芋头多糖的分离纯化及对细胞免疫的调节作用

姜绍通,汪洪普,潘丽军

(合肥工业大学农产品Jj口7-研究院,生物与食品工程学院,安徽省农产品精深加工重点实验室,安徽合肥

230009)

摘要:对自提精制芋头多糖(TPS)进行分离纯化,研究各组分的化学特征及对小鼠体外免疫细胞功能的影响。通过水提醇沉,酶法辅助Sevag法去蛋白,透析,冷冻干燥得TPS,经DEAE.52离子交换柱雨qSephadexG.75凝胶色谱柱分离纯化得到3种多糖组分。紫外光谱扫描(uV)和高效液相色谱法(HPLC)鉴别多糖的纯度,气相色谱法(GC)分析单糖组成及物质的量比,小鼠体外MTT实验测定脾淋巴细胞增殖活性,吞噬中性红实验测定巨噬细胞吞噬功能。结果表明:TPS多糖含量为95.21%,分离纯化后得到TPS∽TPS201和TPS,茈3种主要组分,HPLC和uV分析结果表明TPS。。和TPS:。。是单一纯品多糖,而TPS瑚可能是一种糖蛋白;GC分析结果表明3种组分均是由阿拉伯糖、甘露糖、

葡萄糖和半乳糖4种单糖组成:MTT实验表明25、50、1001叫mL

TPS2。。和TPs,位均可提高小鼠巨噬细胞的吞噬能力。关键词:芋头;多糖;分离;纯化;细胞免疫

3种质量浓度的TPslp和100弘g,rnL的TPS2pl、TPs3p2均

可较强的协同ConA促进小鼠脾淋巴细胞的增殖;吞噬实验结果表明25、50、100岵,mL质量浓度的TPSl。和50峙,mL的

Isolation,PurificationandImmunoregulatoryPropertyofPolysaccharidesfromTaro(Colocasiaesculenta)

JIANG

Shao・tong,WANG

Hong—pu,PANLi-jun

230009,China)

(KeyLaboratoryforAgricultureProcessingofAnhuiProvince,InstituteofFoodScienceandEngineering,

SchoolofBiotechnology

and

FoodEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei

Abstract:Thepresentstudyaimedtoisolateandpurifypolysaccharides(TPS)fromtaro(Colocasiachemicalcharacteristicswithhotwater

esculenta).The

andimmunoregulatorysubjected

to

propertyofpurifiedfractionswereexplored.ThecrudeTPSWaSextracted

and

then

proteinremovalbytheenzymatic-assistedSevag

method.TPS

obtainedafterdialysis

andfreeze・-dryingunderwentfurtherpurificationbyDEAE-・52

and

SephadexG・-75columnchromatographyandthree

homogeneouscomponentswereobtained.ThepurityandchemicalcompositionweredeterminedbyUVspectroscopyandHPLC

and

bygas

chromatography(GC),respectively.TheviabilityofmousespleenceilstreatedwithTPSfractionwas

were

determinedbyMTrassayandtheactivationofperitonealmacrophagesanalyzedbyneutral

red

phagocytosisassay.

Theresults

showedthatTPScontained95.21%carbohydrate.ThreefractionsTPSlp,TPS2pl

and

TPS3p2wereobtainedafter

were

separationandpurification.DatafromUVspectroscopyandHPLCanalysisrevealedthatTPSIpandTPS2pl

typesofhomogeneouspolysaccharideswhileTPS302

were

tWO

might

be

as

glycoprotein.AllthethreehomogeneouspolysaccharidesdemonstratedbyGCanalysis.TheMTTassaysshowed

madeofarabinose,mannose,glucoseandgalactose

thatatthedosesof25,50I_tg/mLand100pg/mL,TPSlpcouldfunctionsynergisticallywithConAtopromotethecellproliferationofspleenlymphocytesinnormalmice,whilethissynergywasalsoobservedforTPS2。1onlyat100I_tg/rnLandTPS3p2at50I_tg/mLand100capacityofmacrophagesin

Ixg/mL.Meanwhile,TPSlpat

mice.At50Hg/mL,TPS2plandTPS3p2

varyingdosescouldmarkedlyimprovethephagocytoticalsoshowedthisactivity.

keywords:Colocaslaantiquorum;polysaccharides;separation;purification;immunityregulation

中图分类号:Q949.71

doi:10.7506/spkxl002.6630-201319059

文献标志码:A文章编号:1002-6630(2013)19-0287—06

芋头别名为芋魁、土芝,俗称芋艿,属天南星科n1。芋头中含有丰富的淀粉、膳食纤维、多糖、维生素和矿

收稿日期:2012—09.18基金项目:

物质元素,不仅可食用,还具有宽肠胃、补脾胃、腹中癖块、消痨散结等作用,主治肿毒、牛皮癣、烫火伤等

“十二五”国家科技支撑计划项目(20l1BAD02802);安徽省科技攻关计划项目(11010301012)

作者简介:姜绍通(1954一),男,教授,主要从事农产品生物化工研究。E—mall:jiangshaotong@yahoo.com.ca

万方数据

288

2013,V01.34,No.19

良晶科学

※营养卫生

症口】。早期研究报道认为其主要功效与其含有花青苷、甾醇和过氧化氢酶等活性成分有关,特别是其中丰富的多糖可能具有重要作用,已有报道芋头中含有水溶性多糖,且富含杂聚糖p】。多糖是自然界中储量丰富的生物聚合物,具有能量储存、结构支持、防御作用和抗原决定性等多方面的生物功能。而植物多糖具有特殊的生物活性,如协助消化、抗疲劳、抗病毒、抗菌消炎、抗衰老、抗辐射、抗肿瘤、降血糖、降血脂及免疫调节等M】。

目前国内关于芋头多糖的提取工艺和抗氧化活性具有初步的研究,有研究表明芋头中的一种中性多糖能够增强小鼠的体内免疫活性,也有报道表明芋头粗多糖具有良好的体外抗氧化性,但关于芋头多糖系统的分离纯化以及各组分的活性能力高低鲜有报道"。8】。植物多糖的分离纯化方法多采用离子交换和凝胶柱层析相结合的方法,

而纤维素离子交换柱是一种常用的柱层析介质,本实验采用DEAE.52离子纤维素交换层析柱禾]SephadexG一75凝胶色谱柱层析相结合对芋头粗多糖(TPS)进行分离纯化,并对其纯度、单糖组成和体外免疫细胞的调节功能等进行研究,比较各组分多糖对细胞免疫不同的调节能力,以期为芋头多糖的进一步研究进行探讨。

材料与方法

1.1

动物、材料与试剂

健康昆明种SPF级雄性小鼠(体质量(20_2)g,购于安

徽医科大学动物中心,合格证号为SCXK(皖)2011-002)。

芋头购于合肥家乐福。

Cellulose

DEAE.52纤维素、SephadexG一75葡聚糖凝

美国Whatman公司;刀豆球蛋EtA(concanavalinA,

ConA)、噻唑蓝(MTT)美国Sigma公司;RPMI-1640完全培养液、台盼蓝染液

北京索莱宝科技有限公司;苯

酚、浓硫酸、无水乙醇、95%乙醇、无水乙醚、丙酮、三氯甲烷、正丁醇、葡萄糖(均为分析纯)

国药集团化

学试剂有限公司。

1.2

仪器与设备

NJL07.3型实验用微波炉

南京杰全仪器有限

公司;R.201旋转蒸发器

上海申胜生物技术有限公

司;QP2010气相色谱.质谱联用仪

日本岛津公司;UV757CRT紫外.可见分光光度计

上海成光仪器有限公司:Agilent

100凝胶色谱仪美匡IAgilent公司;Bio.

Rad

Model

680

CO,培养箱

美国Bio.Rad仪器公司;HC.

3018R型高速冷冻离心机安徽中科中佳科学仪器有限

公司;BS一100A—LCD自动部分收集器

上海琪特分析仪

器有限公司:MCO.17AIC酶标仪

赛默飞世尔仪器公

司;超净工作台

上海新竹机电设备有限公司。

万方数据

1.3方法

1.3.1

芋头精制多糖(TPS)的提取

新鲜芋头一清洗、去皮、切块一烘干质量至恒定一

粉碎过40目筛一芋头干粉1009--*J3[1A.3000mL蒸馏水微波预处理(400W,80s)---80。C水浴提取3h一滤渣二次提取一合并滤液后浓缩一酶解去淀粉(先按照20U/g}Jll入液化酶,75℃,pH6.0酶解1。5h,再按照200u/g加入糖化酶,60。C,pH6.5酶解1.5h)一醇沉过夜一抽滤并用无水乙醇、无水乙醚、无水丙酮各淋洗2次一沉淀复溶一酶解脱蛋白(中性蛋白酶,pH6,6h)--*Sevag法脱蛋白13次一H202脱色素一流水透析36h(分子质量3500D)一蒸馏水透析36h一浓缩后冷冻干燥一精制芋头多糖TPS

1.3.2

TPS含量的测定采用苯酚.硫酸法一]。

1.3.3

TPS的DEAE.52离子交换层析柱层析n川

DEAE.52阴离子交换柱(Cl~型)装柱(柱型:

1.6cm×80cm),先用蒸馏水平衡24h,准确称取lg

TPS

溶于最小体积的双蒸水中,6000r/min离心15min后取上清液上柱。依次用双蒸水以及0.1~0.5mol/L的NaCI溶液、以2.0mL/min的速率梯度洗脱,用自动部分收集器收集,以苯酚一硫酸法对TPS的洗脱情况进行跟踪测试,检测多糖的含量。以试管的管号为横坐标,吸光度为纵坐标绘制洗脱曲线图。根据测定的结果合并多糖溶液,真空浓缩后对蒸馏水透析36h,冷冻干燥。主要组分中

包括一个中性多糖组分TPS。(0.5729)和两个酸性多糖组分

1.3。4

TPS主要组分的SephadexG一75凝胶柱层析“”SephadexG一75凝胶柱(柱型:1.6cm×60cm)装柱后

用0.02moL/L的NaCI溶液平衡24h。上述3个组分TPS.、G.75凝胶柱,称取0.29多NaCl溶液中,上样

后用0.02mol/LNaCl来洗脱,洗脱速率为0.2mL/min,用

自动部分收集器收集,每管收集2mL,苯酚.硫酸法跟踪检测糖含量,以管号为横坐标,吸光度为纵坐标绘制洗

脱曲线图,收集合并主多糖峰,透析脱盐、冷冻干燥。

得N3个主要的多糖组分TPS。。(0.1659)、TPS2pl(0.1079)和

199)。

1.3.5

TPS中3个多糖组分的纯度鉴定

紫外光谱扫描H21:将TPSlp、TPS2pl和TPS3p2配制成

lmg/mL的溶液,以蒸馏水作为空白对照,紫外分光光度计在200~400nm范围内进行全波长扫描。

高效液相色谱法(HPLC)进行进一步的纯度鉴定,首先将样品配制成10mg/mL的多糖溶液,过0.459L滤膜后

色谱条件:Agilentl100高效液相色谱系统,色谱

柱:TSKG3000PW色谱柱,流动相:0.1moL/LNaCl,

TPS2(0.1659)、TPS3(0.1879)。

TPS,和TPS,分别再过Sephadex糖组分小心溶于最小体积的0.02moVLTPS3p2(0.1进行HPLC分析“31。

※营养卫生

匡墨蘧

TPS

2013,V0134.No.19

289

流速:1.0mL/min,柱温:30℃,示差折光检测器温

度:30℃。

1.3.6

1.3.6.1

贴壁的巨噬细胞中加入不同质量浓度的'rPS”TPS,小

3PJ和香菇多糖的RPMI一1640培养液(含血清)1009L,

TPS中3个组分的单糖组成分析多糖水解及糖腈乙酸酯衍生化”4。151

使多糖终质量浓度分别为25、50、10099/mL,同时设空白对照组(不含多糖的培养液100pL),每组设6个复孔。将培养板置于饱和湿度,37℃、5%CO,培养箱中培养24h后,弃去上清液,用37℃的PBS洗2次后加入0.072%中性红

loortu孔,培养30min后弃去中性红,用PBS洗3次,加入细

多糖的水解:分别取5mg多糖样品,溶解于4mL

2mol/L的TFA中后封管,120℃水解4h,浓缩至干再加入3mL甲醇继续蒸干,重复445次除尽残留的TFA。将样品溶解于3mL蒸馏水中,DI]30mgNaBH。室温还原3h,用25%乙酸中和过量NaBH。至溶液不再产生气泡,最后DN3mL甲醇继续蒸干4~5次除去副产物硼酸及水分。于

胞裂解液(坎0.1moL/L冰乙酸):坎无水乙醇)=1:1)200rtL/孔,4。C过夜,用酶标仪于波长540nm处测吸光度。吞噬能力以实验组吸光度与空白对照组吸光度的比值表示。

120℃烘箱中15min以充分除去水分,得到各样品的单糖

混合物,备用。

结果与分析

糖腈乙酰酯衍生物的制备:取上述的单糖混合物加

入3mL乙酸酐和3mLIILL啶,密塞,100℃反应lh,减压浓缩加3mL三氯甲烷溶解后用水萃取洗涤多次,最后用无

2.1

芋头多糖DEAE一52离子交换柱层析结果

水NaSO。去除残留水分,离心取上清液进行Gc分析。各标准品单糖无需水解处理,糖腈乙酰酯衍生物采用按上述方法制备。6种标准单糖分别为鼠李糖(Rha)、阿拉伯糖(Ara)、木糖(Xyl)、甘露糖(Man)、葡萄糖(Glu)、半乳

糖(Gal)。

1.3.6.2

i飞

22

;1

10O

气相色谱(GC)检测条件”6】

255075100125150

色谱柱:HP一5mS石英毛细柱(30m×0.32mm,0.25pm);程序升温:色谱柱初温150℃,保留lrain,以10℃/min升温至200℃,再以4℃/min的升温速率升温

Fig.1

管号

图1

Elution

TPS

ellrve

DEAE・52离子交换柱洗脱曲线

on

ofTPS

DEAE・52anionexchangecolumn

至U270℃,保留lmin;气化室温度:280℃;检测器温度300℃;载气He流速25mL/min;H,流速40mL/min:空气

流速400mL/min;分流比10:1;柱流速1.5mL/min。

1.3.7

由图1可知,TPS经过双蒸水和0Ilt~0.5mol/L的NaCI

溶液梯度洗脱后分离得N6个洗脱峰,其中双蒸水洗脱组分的有一个最强的吸收峰,说明芋头多糖中主要为中性多糖。同时TPS中还含有一部分的酸性多糖。由于

0.3~0.5mol/L

正常小鼠体外免疫细胞增值MTT实验”7l

取健康昆明种SPF级雄性小鼠3只,按文献『17]方法制得细胞浓度为3×106个/mL的脾单细胞悬液。96孔板

中每孔加入细胞悬液1009L,空白对照组每孔加入100taL

NaCI溶液洗脱峰较小,考虑到后续葡聚糖

凝胶柱层析的可操作性,选取中性多糖组分TPS.(2~18管)和0.1、0.2mol/LNaCl溶液分别洗脱的酸性多糖组分

含有ConA和10%标准胎牛血清的RPMI.1640完全培养液(ConA的终质量浓度为5I_tg/mL),实验组分别加入1009L不同质量浓度的TPSlp

TM

TPS2(30~48管);fUTPS,(56~74管)作进一步的分离纯化。

收集这3个组分,透析脱盐后冷冻干燥,得蛰JTPS.、TPS2、TPS33种白色的多糖粉末,其含量分别为57.20%、16.5l%和18.72%。

2.2

TPS:。:、TPS川、香菇多糖的

RPMI.1640完全培养液(含ConA和血清),使得多糖的终质量浓度分别为25、50、10099/mL,每组设6个复孔在

饱和湿度、5%CO,、37℃的培养箱中培养68h后,每孔加入5mg/mLMTT509L,继续培养4h后每孔再加入lmL酸性异丙醇,混匀,使紫色结晶完全溶解。用酶标仪于570nm波长处测定吸光度。结果以彳啪。。值表示小鼠脾细胞能量代谢水平的高低。

1.3.8

zPS中3个组分的SephadexG一75凝胶柱层析结果

0ol

弋o

小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红实验”8】按照文献【18】的方法得到细胞数为1.5

106个/mL的

10

15

20

25

30

35

混悬细胞液。每孔100I.tLN入N96孑L板中,放入37℃、

管号

图2

Fig.2

5%CO:培养箱培养2h,弃去上清液,再用37。C的PBS洗

去未贴壁的细胞,贴壁的细胞即为巨噬细胞。于每孔

TPS。的SephadexG-75凝胶柱洗脱曲线

On

ElulianClllweofTPSlSephadex17,-75anionexchange

column

万方数据

290

2013,~r01.34.No.19

匡匿磕

※营养卫生

O.50.4l0.3飞

0.20.1O.0

10

15

20

25

30354045

50

55

6065

管号

图3

TPS2的SephadexG-75凝胶柱洗脱曲线

Fig.3

ElutionOliVeofTPS20nSephadexG-75anionexchangecolumn

0.5

0.4§0.3

弋O.2

0.1

0.0

101520253035404550556065707580

管号

图4

TPS3的SephadexG一75凝胶柱洗脱曲线

Fig.4

ElulioncurveofTPS30nSephadexG-75anionexchangecolunm

由图2可知,中性多糖TPS.经过SephadexG.75凝胶柱层析柱分离后得到一个单一的洗脱峰,说明TPS.是单一

的多糖组分,收集7~26管洗脱液,透析脱盐后冷冻干燥得到白色粉末状的中性多糖TPS"由图3可知,酸性多糖TPS2经过凝胶柱层析分离后得至IJTPS2plStlTPS2p2两种组分,由于TPS202较TPS2pl含量较少,不便于后续的研究,收集主要组分TPS捌(6~32管)进行进一步的分析研究。

由图4可知,TPS榴!过SephadexG一75凝胶柱层析柱分离

后也得到两种组分TPS3pl乘]TPS3。2。而TPs3p2的含量远高j:TPS3pl的含量,为便于研究收集TPS3p2(35~61管)洗脱峰,对水透析脱盐后冷冻干燥。TPS”TPS2pl和TPS3p2的

含量分别为82.50%、68.63%、71.54%。

2.3

TPS。。、TPS2pl和TPS3p2的紫外光谱扫描和HPLC色

谱结果

由图5~7可知,TPS.。、TPS:。。和TPS3D2分别进行

HPLC色谱分析,通过示差检测器检测,均呈现单一对称的尖峰,而这3个组分均是先经过阴离子树脂交换和分子排阻柱色谱分离后获得,故可认为TPSlp、TPS2pl和TPS3P2为3种单一的多糖组分。在紫外光谱图中,可以看,W,TPS。。和TPS圳在波长200nm左右有多糖的特征吸收峰,而在波长260nm和280nm处无明显特征吸收峰,说[珥TPSl。和TPS:。,不含蛋白质、氨基酸和核酸,也不含酚类成分”91,由图7可知,TPS瑚除了有多糖的特征吸收峰以外,在波

长280nm处还有微弱的吸收峰,其中可能含有少量的蛋白质,而HPLC色谱显示TPS3。2是单一纯品,故其可能是

一种含有少量的蛋白质的多糖蛋白复合物。

万方数据

1.41.21.0弋0.8

0.60.40.2

O.O

200220240260280300320340360380400

波长/rim

108

>6

暑4

lO

12

14

16

18

20

时间/min

图5TPSI。的紫外光谱扫描图和HPLC色谱图

Fig.5

UVspectrumandHPLCchromatogramofTPSIp

200220240260280300320340360380400

波长/rim

3.02.52.0>1.5g1.0

0.50.0一O.5

lO

12

14

16

18

时间/min

图6

TPS2pl的紫外光谱扫描图和HPLC色谱图

Fig.6

UVspectrumandHPLCchromatogramofTPS2pl

1.61.41.21.0飞0.8

0.60.40.2

00

200220240260280300320340360380400

波长/nm

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食品科学

2013,VoZ34,No.19

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3.53.02.52.0>1.5g

10

0.50.0—0.5

lO

12

14

16

18

时间/min

图7

TPSⅫ的紫外光谱扫描图和HPLC色谱图

Fig.7

UV

spectmmandHPLCchromatogramofTPS3p2

2.4

TPS”TPS2。l和TPS3D2单糖组成分析

图8~1l是混合标准品和TPS”TPS:。。和TPS3D2的乙

酰衍生物的GC图谱,根据各单糖标准品的乙酰化衍生物的GC图谱,确定混合标准品在GC中的出峰顺序2~7分别为鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖,其中l号峰是溶剂峰,未在图中标示。

978

宝5

×4

善i

10—1

时间/min

图8

标准单糖乙酰化衍生物GC图谱

Fig.8

GC

chromatogramofmonosaccharidestandarcb

o一

×

23.

78910

ll

1213141516

时间/rain

图9

TPSl。乙酰化衍生物GC图谱Fig・9

GC

chromatogramofTPSIpalditolacetate

1.751.50

一1.25

呈100

己o.75薹0.50

0.250.OO

10

11

12

13

14

15

16

时间/min

图lO

TPShl乙酰化衍生物GC图谱

Fig・10

GC

chromatogramofTPS2pIalditolacetate

万方数据

o一

×

一>

678910】112131415

1617

时间/min

图11

TPSⅥ乙酰化衍生物GC图谱

Fig.11

GCchromatogramofofTPS3p2

alditolacetate

混合标准单糖的保留时间和峰面积见表l,3种多糖

组分的保留时间和峰面积及各组分单糖种类和物质的量比结果见表2,n--J失[1TPS”TPS川币UTPS碰的单糖中均含有阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,TPS。。中这4种单糖的物质的量比分别为2,76:2.12:7.61:3.30;TPS2。。,p4种单糖物质的量比为2.44:4.07:1.87:12.10;TPSⅫ中4种单糖的物质的量比为1.27:1.89:1.13:5.97。而TPs2。l干HTPS瑚

中均有保留时间为10.243min的色谱峰,这可能是‘种未知单糖,尚待进一步研究。

表l

标准单糖乙酰化衍生物的GC数据表

Tablel

GCDataofaiditolacetatesofmonosaccharidestandards

标准单糖鼠李糖

阿拉伯糖

木糖

甘露糖

葡萄辖

、卜乳赣

保留时fnq/min8.9539.1379.40012,73212.89813.045峰向积

3375118

2954638

4991283

246577.8

2901700

4195467

表2

TPs。,、TPS2pl和TPS聊的单糖组分及单糖组成物质的量比

Table2

MonosaceharidecompositionofTPSlp,TPS2pIandTPS3p2

多糖组分保留时间/min

峰而积

单糖组成

物质的擐比;

913081514.8…阿拉伯糖2.76……

12.75852252.0”露糖

21212.932220820.2葡萄糖

7.6l13.079138630.0半乳糖

3309.12972109.8阿拉伯糖2.44

10.243102235212.756100417.4甘露糖

4.0712.929541763葡萄糖

I8713.082507660.1半乳糖12.19.133

37532.5阿拉们糖1.27

10.24374000512.75846502.7甘露糖1.8912.92832828.1葡萄糖1.1313.084

2506194

半乳糖

5.97

注:・.多糖中各单糖的峰面积与标准单糖的峰面积的比值(实验时标准单糖质量和多糖样品质量相等)。

2.5

TPS”TPS2pl和TPS3p2小鼠体外脾细胞增殖MTT实

验结果

淋巴细胞增殖实验是检测机体细胞免疫功能的‘种

体外实验,淋巴细胞在体外培养时,当受到非特异性刺

激物有丝分裂刺激后,可转化为淋巴母细胞从而使淋巴

细胞增殖。而ConA是小鼠T细胞特异性丝裂原,测定多

糖协同ConA促进小鼠淋巴细胞增殖的强弱,能反映多糖

对T淋巴细胞增殖功能的影响【201。3种多糖组分对ConA促进的小鼠脾细胞增殖能力的影响结果见表3。

292

2013,V01.34,No.19

食品科学

※营养卫生

表3

TPS帕TPS2P1和TPs,p2对ConA诱导的小鼠脾细胞增殖

能力的影响伽--6)

Table3Effectsof

TPSlp,TPs却I

and

11PS却2

on

theConA・induced

proliferationof

lymphocytes/nvitro加--6)

组别TPSl。TPS。.TPSm

香菇多糖

空白对照组0.446+_0.07l

0.446_+0.071

0.446+0.07l0A46_+0071刑量,

250.612-+0.062+0.426-+0.0630.483-+0.053

0.627±0.055*

rpg/mL)

500.796±0.08l”0.487+_0.078

0.594±0.065+O.849+0.094++

100

0.816±0.059**0.563-+0.04l‘0.587±O,082‘

O,808-+0.06l+}

注:+.与空白对照组相比,有显著性差异(P<O.05);++.与空白对照组相比,有极显著性差异(P<0.01)。下同。

由表3可知,与空白对照组相比,3种质量浓度的TPS,。和香菇多糖均可协同ConA促进小鼠脾淋巴细胞的增殖,且高、中质量浓度的TPs。。的协同能力更强(P<0.01);只有高质量浓度的TPs:。,对ConA表现出较高的协同能力(P<0.05),而中、低质量浓度的TPs:。。的协同能力并不明显,可能是因为质量浓度太低TPS:。。对其作用不明显;高、中质量浓度的TPs抛多糖协同ConA能显著的提高小鼠脾细胞的增殖能力p<0.05)。综上得出中性多糖TPS。。可以很好的协同ConA促进小鼠的脾淋巴细胞的增殖,促进T细胞的成熟分化,且其协同能力略低于香菇多糖。

2.6

TPS"TPS,。,和TPS瑚对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红实验结果

巨噬细胞是机体非特异性免疫系统的重要组成部

分,也是机体免疫监视功能的重要效应细胞,具有免疫监视、免疫防御和抗原呈递等免疫功能,对机体维持内部健康的环境起着至关重要的作用。而单核巨噬细胞的吞噬能力是衡量机体非特异性免疫功能的标志之一口”。3种多糖组分对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力的影响结果见表4。

表4

TPSlp、TPS2Pt和TPs3,2x,/d、鼠腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响铆硼

Table4

Effects

ofTPSlp,TPS砷tand

TPskOn

phagocytic

index(n=6)

Bl量/(p.g/mL)伸s12

TPS圳TPS塑

香菇多糖

251.109-+0.134*0.976-+0.098

1.005-+0.088

0.989-+0.107501.185-+0.148"*1.165-+0.089*I.147±a168‘

1.141±o.153’‘100

1.182-+0.124・+

1.04l-+0.103

1.119+_0.143’

1.139-+0144++

由表4可知,3种质量浓度f簪JTPSlp均可显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力妒<0。05),中质量浓度IElTPSzp,和高、中质量浓度的TPS,讲香菇多糖能显著提高小鼠巨噬细胞的吞噬能力沪<0.05)。3种多糖组分对巨噬细胞吞噬能力的影响没有明显的剂量.效应关系,且可以看出TPSIp表现出最高的活性能力,其余两种多糖组分也表现出一定的

活性能力。

结论

本实验以芋头为实验材料提取精制芋头多糖TPS,通过DEAE.52离子交换柱层和SephadexG一75凝胶柱层析的分离纯化,{!导至!JTPS】p、TPSlp、TPS2p2、TPS3Pl和ITPS3p2组分,对其中的3种主要组分TPsl。、TPS2。-.;}I]TPS3p2进行

万方数据

进一步研究,紫外扫描光谱和高效液相色谱分析结果表明这3种组分的均一度良好,TPS,。和TPS:。。是单一的多糖组分而TPs瑚可能是一种多糖蛋白的复合物。单糖组成分析结果表B.,目TPS∽TPS:。。和TPS3p2中均由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,TPS,。中这4种单糖的物质的量比分别为2.76:2.12:7.61:3.30;TPS2。。中4种单糖物质的量比为2.44:4.07:1。87:12.10;TPS3D2中4种单糖的物质的量比为1.27:1.89:1.13:5.97。小鼠体外免疫实验结果

表明25、50、100}l∥mL3种质量浓度@TPSlD’高质量浓

度TPS2D】和高、中质量浓度的TPs3p2均可协同ConA显著促进小鼠脾淋巴细胞的增殖能力;3种质量浓度TPS"中质量浓度的TPs:。,和高、中质量浓度酐JTPSm均可显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力。结果表明:TPS”TPS:。,和TPS瑚对正常小鼠的细胞免疫功能均有一定的调节作用,而且TPS,。较另外两种多糖表现出较高的活性能

力,在细胞免疫调节方面略低于香菇多糖,具有进一步

进行小鼠体内免疫实验的研究价值。

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芋头多糖的分离纯化及对细胞免疫的调节作用

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

姜绍通, 汪洪普, 潘丽军, JIANG Shao-tong, WANG Hong-pu, PAN Li-jun

合肥工业大学农产品加工研究院,生物与食品工程学院,安徽省农产品精深加工重点实验室,安徽合肥230009食品科学Food Science2013,34(19)

本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_spkx201319059.aspx

※营养卫生

目品科学

2013,V01.34,No.19

287

芋头多糖的分离纯化及对细胞免疫的调节作用

姜绍通,汪洪普,潘丽军

(合肥工业大学农产品Jj口7-研究院,生物与食品工程学院,安徽省农产品精深加工重点实验室,安徽合肥

230009)

摘要:对自提精制芋头多糖(TPS)进行分离纯化,研究各组分的化学特征及对小鼠体外免疫细胞功能的影响。通过水提醇沉,酶法辅助Sevag法去蛋白,透析,冷冻干燥得TPS,经DEAE.52离子交换柱雨qSephadexG.75凝胶色谱柱分离纯化得到3种多糖组分。紫外光谱扫描(uV)和高效液相色谱法(HPLC)鉴别多糖的纯度,气相色谱法(GC)分析单糖组成及物质的量比,小鼠体外MTT实验测定脾淋巴细胞增殖活性,吞噬中性红实验测定巨噬细胞吞噬功能。结果表明:TPS多糖含量为95.21%,分离纯化后得到TPS∽TPS201和TPS,茈3种主要组分,HPLC和uV分析结果表明TPS。。和TPS:。。是单一纯品多糖,而TPS瑚可能是一种糖蛋白;GC分析结果表明3种组分均是由阿拉伯糖、甘露糖、

葡萄糖和半乳糖4种单糖组成:MTT实验表明25、50、1001叫mL

TPS2。。和TPs,位均可提高小鼠巨噬细胞的吞噬能力。关键词:芋头;多糖;分离;纯化;细胞免疫

3种质量浓度的TPslp和100弘g,rnL的TPS2pl、TPs3p2均

可较强的协同ConA促进小鼠脾淋巴细胞的增殖;吞噬实验结果表明25、50、100岵,mL质量浓度的TPSl。和50峙,mL的

Isolation,PurificationandImmunoregulatoryPropertyofPolysaccharidesfromTaro(Colocasiaesculenta)

JIANG

Shao・tong,WANG

Hong—pu,PANLi-jun

230009,China)

(KeyLaboratoryforAgricultureProcessingofAnhuiProvince,InstituteofFoodScienceandEngineering,

SchoolofBiotechnology

and

FoodEngineering,HefeiUniversityofTechnology,Hefei

Abstract:Thepresentstudyaimedtoisolateandpurifypolysaccharides(TPS)fromtaro(Colocasiachemicalcharacteristicswithhotwater

esculenta).The

andimmunoregulatorysubjected

to

propertyofpurifiedfractionswereexplored.ThecrudeTPSWaSextracted

and

then

proteinremovalbytheenzymatic-assistedSevag

method.TPS

obtainedafterdialysis

andfreeze・-dryingunderwentfurtherpurificationbyDEAE-・52

and

SephadexG・-75columnchromatographyandthree

homogeneouscomponentswereobtained.ThepurityandchemicalcompositionweredeterminedbyUVspectroscopyandHPLC

and

bygas

chromatography(GC),respectively.TheviabilityofmousespleenceilstreatedwithTPSfractionwas

were

determinedbyMTrassayandtheactivationofperitonealmacrophagesanalyzedbyneutral

red

phagocytosisassay.

Theresults

showedthatTPScontained95.21%carbohydrate.ThreefractionsTPSlp,TPS2pl

and

TPS3p2wereobtainedafter

were

separationandpurification.DatafromUVspectroscopyandHPLCanalysisrevealedthatTPSIpandTPS2pl

typesofhomogeneouspolysaccharideswhileTPS302

were

tWO

might

be

as

glycoprotein.AllthethreehomogeneouspolysaccharidesdemonstratedbyGCanalysis.TheMTTassaysshowed

madeofarabinose,mannose,glucoseandgalactose

thatatthedosesof25,50I_tg/mLand100pg/mL,TPSlpcouldfunctionsynergisticallywithConAtopromotethecellproliferationofspleenlymphocytesinnormalmice,whilethissynergywasalsoobservedforTPS2。1onlyat100I_tg/rnLandTPS3p2at50I_tg/mLand100capacityofmacrophagesin

Ixg/mL.Meanwhile,TPSlpat

mice.At50Hg/mL,TPS2plandTPS3p2

varyingdosescouldmarkedlyimprovethephagocytoticalsoshowedthisactivity.

keywords:Colocaslaantiquorum;polysaccharides;separation;purification;immunityregulation

中图分类号:Q949.71

doi:10.7506/spkxl002.6630-201319059

文献标志码:A文章编号:1002-6630(2013)19-0287—06

芋头别名为芋魁、土芝,俗称芋艿,属天南星科n1。芋头中含有丰富的淀粉、膳食纤维、多糖、维生素和矿

收稿日期:2012—09.18基金项目:

物质元素,不仅可食用,还具有宽肠胃、补脾胃、腹中癖块、消痨散结等作用,主治肿毒、牛皮癣、烫火伤等

“十二五”国家科技支撑计划项目(20l1BAD02802);安徽省科技攻关计划项目(11010301012)

作者简介:姜绍通(1954一),男,教授,主要从事农产品生物化工研究。E—mall:jiangshaotong@yahoo.com.ca

万方数据

288

2013,V01.34,No.19

良晶科学

※营养卫生

症口】。早期研究报道认为其主要功效与其含有花青苷、甾醇和过氧化氢酶等活性成分有关,特别是其中丰富的多糖可能具有重要作用,已有报道芋头中含有水溶性多糖,且富含杂聚糖p】。多糖是自然界中储量丰富的生物聚合物,具有能量储存、结构支持、防御作用和抗原决定性等多方面的生物功能。而植物多糖具有特殊的生物活性,如协助消化、抗疲劳、抗病毒、抗菌消炎、抗衰老、抗辐射、抗肿瘤、降血糖、降血脂及免疫调节等M】。

目前国内关于芋头多糖的提取工艺和抗氧化活性具有初步的研究,有研究表明芋头中的一种中性多糖能够增强小鼠的体内免疫活性,也有报道表明芋头粗多糖具有良好的体外抗氧化性,但关于芋头多糖系统的分离纯化以及各组分的活性能力高低鲜有报道"。8】。植物多糖的分离纯化方法多采用离子交换和凝胶柱层析相结合的方法,

而纤维素离子交换柱是一种常用的柱层析介质,本实验采用DEAE.52离子纤维素交换层析柱禾]SephadexG一75凝胶色谱柱层析相结合对芋头粗多糖(TPS)进行分离纯化,并对其纯度、单糖组成和体外免疫细胞的调节功能等进行研究,比较各组分多糖对细胞免疫不同的调节能力,以期为芋头多糖的进一步研究进行探讨。

材料与方法

1.1

动物、材料与试剂

健康昆明种SPF级雄性小鼠(体质量(20_2)g,购于安

徽医科大学动物中心,合格证号为SCXK(皖)2011-002)。

芋头购于合肥家乐福。

Cellulose

DEAE.52纤维素、SephadexG一75葡聚糖凝

美国Whatman公司;刀豆球蛋EtA(concanavalinA,

ConA)、噻唑蓝(MTT)美国Sigma公司;RPMI-1640完全培养液、台盼蓝染液

北京索莱宝科技有限公司;苯

酚、浓硫酸、无水乙醇、95%乙醇、无水乙醚、丙酮、三氯甲烷、正丁醇、葡萄糖(均为分析纯)

国药集团化

学试剂有限公司。

1.2

仪器与设备

NJL07.3型实验用微波炉

南京杰全仪器有限

公司;R.201旋转蒸发器

上海申胜生物技术有限公

司;QP2010气相色谱.质谱联用仪

日本岛津公司;UV757CRT紫外.可见分光光度计

上海成光仪器有限公司:Agilent

100凝胶色谱仪美匡IAgilent公司;Bio.

Rad

Model

680

CO,培养箱

美国Bio.Rad仪器公司;HC.

3018R型高速冷冻离心机安徽中科中佳科学仪器有限

公司;BS一100A—LCD自动部分收集器

上海琪特分析仪

器有限公司:MCO.17AIC酶标仪

赛默飞世尔仪器公

司;超净工作台

上海新竹机电设备有限公司。

万方数据

1.3方法

1.3.1

芋头精制多糖(TPS)的提取

新鲜芋头一清洗、去皮、切块一烘干质量至恒定一

粉碎过40目筛一芋头干粉1009--*J3[1A.3000mL蒸馏水微波预处理(400W,80s)---80。C水浴提取3h一滤渣二次提取一合并滤液后浓缩一酶解去淀粉(先按照20U/g}Jll入液化酶,75℃,pH6.0酶解1。5h,再按照200u/g加入糖化酶,60。C,pH6.5酶解1.5h)一醇沉过夜一抽滤并用无水乙醇、无水乙醚、无水丙酮各淋洗2次一沉淀复溶一酶解脱蛋白(中性蛋白酶,pH6,6h)--*Sevag法脱蛋白13次一H202脱色素一流水透析36h(分子质量3500D)一蒸馏水透析36h一浓缩后冷冻干燥一精制芋头多糖TPS

1.3.2

TPS含量的测定采用苯酚.硫酸法一]。

1.3.3

TPS的DEAE.52离子交换层析柱层析n川

DEAE.52阴离子交换柱(Cl~型)装柱(柱型:

1.6cm×80cm),先用蒸馏水平衡24h,准确称取lg

TPS

溶于最小体积的双蒸水中,6000r/min离心15min后取上清液上柱。依次用双蒸水以及0.1~0.5mol/L的NaCI溶液、以2.0mL/min的速率梯度洗脱,用自动部分收集器收集,以苯酚一硫酸法对TPS的洗脱情况进行跟踪测试,检测多糖的含量。以试管的管号为横坐标,吸光度为纵坐标绘制洗脱曲线图。根据测定的结果合并多糖溶液,真空浓缩后对蒸馏水透析36h,冷冻干燥。主要组分中

包括一个中性多糖组分TPS。(0.5729)和两个酸性多糖组分

1.3。4

TPS主要组分的SephadexG一75凝胶柱层析“”SephadexG一75凝胶柱(柱型:1.6cm×60cm)装柱后

用0.02moL/L的NaCI溶液平衡24h。上述3个组分TPS.、G.75凝胶柱,称取0.29多NaCl溶液中,上样

后用0.02mol/LNaCl来洗脱,洗脱速率为0.2mL/min,用

自动部分收集器收集,每管收集2mL,苯酚.硫酸法跟踪检测糖含量,以管号为横坐标,吸光度为纵坐标绘制洗

脱曲线图,收集合并主多糖峰,透析脱盐、冷冻干燥。

得N3个主要的多糖组分TPS。。(0.1659)、TPS2pl(0.1079)和

199)。

1.3.5

TPS中3个多糖组分的纯度鉴定

紫外光谱扫描H21:将TPSlp、TPS2pl和TPS3p2配制成

lmg/mL的溶液,以蒸馏水作为空白对照,紫外分光光度计在200~400nm范围内进行全波长扫描。

高效液相色谱法(HPLC)进行进一步的纯度鉴定,首先将样品配制成10mg/mL的多糖溶液,过0.459L滤膜后

色谱条件:Agilentl100高效液相色谱系统,色谱

柱:TSKG3000PW色谱柱,流动相:0.1moL/LNaCl,

TPS2(0.1659)、TPS3(0.1879)。

TPS,和TPS,分别再过Sephadex糖组分小心溶于最小体积的0.02moVLTPS3p2(0.1进行HPLC分析“31。

※营养卫生

匡墨蘧

TPS

2013,V0134.No.19

289

流速:1.0mL/min,柱温:30℃,示差折光检测器温

度:30℃。

1.3.6

1.3.6.1

贴壁的巨噬细胞中加入不同质量浓度的'rPS”TPS,小

3PJ和香菇多糖的RPMI一1640培养液(含血清)1009L,

TPS中3个组分的单糖组成分析多糖水解及糖腈乙酸酯衍生化”4。151

使多糖终质量浓度分别为25、50、10099/mL,同时设空白对照组(不含多糖的培养液100pL),每组设6个复孔。将培养板置于饱和湿度,37℃、5%CO,培养箱中培养24h后,弃去上清液,用37℃的PBS洗2次后加入0.072%中性红

loortu孔,培养30min后弃去中性红,用PBS洗3次,加入细

多糖的水解:分别取5mg多糖样品,溶解于4mL

2mol/L的TFA中后封管,120℃水解4h,浓缩至干再加入3mL甲醇继续蒸干,重复445次除尽残留的TFA。将样品溶解于3mL蒸馏水中,DI]30mgNaBH。室温还原3h,用25%乙酸中和过量NaBH。至溶液不再产生气泡,最后DN3mL甲醇继续蒸干4~5次除去副产物硼酸及水分。于

胞裂解液(坎0.1moL/L冰乙酸):坎无水乙醇)=1:1)200rtL/孔,4。C过夜,用酶标仪于波长540nm处测吸光度。吞噬能力以实验组吸光度与空白对照组吸光度的比值表示。

120℃烘箱中15min以充分除去水分,得到各样品的单糖

混合物,备用。

结果与分析

糖腈乙酰酯衍生物的制备:取上述的单糖混合物加

入3mL乙酸酐和3mLIILL啶,密塞,100℃反应lh,减压浓缩加3mL三氯甲烷溶解后用水萃取洗涤多次,最后用无

2.1

芋头多糖DEAE一52离子交换柱层析结果

水NaSO。去除残留水分,离心取上清液进行Gc分析。各标准品单糖无需水解处理,糖腈乙酰酯衍生物采用按上述方法制备。6种标准单糖分别为鼠李糖(Rha)、阿拉伯糖(Ara)、木糖(Xyl)、甘露糖(Man)、葡萄糖(Glu)、半乳

糖(Gal)。

1.3.6.2

i飞

22

;1

10O

气相色谱(GC)检测条件”6】

255075100125150

色谱柱:HP一5mS石英毛细柱(30m×0.32mm,0.25pm);程序升温:色谱柱初温150℃,保留lrain,以10℃/min升温至200℃,再以4℃/min的升温速率升温

Fig.1

管号

图1

Elution

TPS

ellrve

DEAE・52离子交换柱洗脱曲线

on

ofTPS

DEAE・52anionexchangecolumn

至U270℃,保留lmin;气化室温度:280℃;检测器温度300℃;载气He流速25mL/min;H,流速40mL/min:空气

流速400mL/min;分流比10:1;柱流速1.5mL/min。

1.3.7

由图1可知,TPS经过双蒸水和0Ilt~0.5mol/L的NaCI

溶液梯度洗脱后分离得N6个洗脱峰,其中双蒸水洗脱组分的有一个最强的吸收峰,说明芋头多糖中主要为中性多糖。同时TPS中还含有一部分的酸性多糖。由于

0.3~0.5mol/L

正常小鼠体外免疫细胞增值MTT实验”7l

取健康昆明种SPF级雄性小鼠3只,按文献『17]方法制得细胞浓度为3×106个/mL的脾单细胞悬液。96孔板

中每孔加入细胞悬液1009L,空白对照组每孔加入100taL

NaCI溶液洗脱峰较小,考虑到后续葡聚糖

凝胶柱层析的可操作性,选取中性多糖组分TPS.(2~18管)和0.1、0.2mol/LNaCl溶液分别洗脱的酸性多糖组分

含有ConA和10%标准胎牛血清的RPMI.1640完全培养液(ConA的终质量浓度为5I_tg/mL),实验组分别加入1009L不同质量浓度的TPSlp

TM

TPS2(30~48管);fUTPS,(56~74管)作进一步的分离纯化。

收集这3个组分,透析脱盐后冷冻干燥,得蛰JTPS.、TPS2、TPS33种白色的多糖粉末,其含量分别为57.20%、16.5l%和18.72%。

2.2

TPS:。:、TPS川、香菇多糖的

RPMI.1640完全培养液(含ConA和血清),使得多糖的终质量浓度分别为25、50、10099/mL,每组设6个复孔在

饱和湿度、5%CO,、37℃的培养箱中培养68h后,每孔加入5mg/mLMTT509L,继续培养4h后每孔再加入lmL酸性异丙醇,混匀,使紫色结晶完全溶解。用酶标仪于570nm波长处测定吸光度。结果以彳啪。。值表示小鼠脾细胞能量代谢水平的高低。

1.3.8

zPS中3个组分的SephadexG一75凝胶柱层析结果

0ol

弋o

小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红实验”8】按照文献【18】的方法得到细胞数为1.5

106个/mL的

10

15

20

25

30

35

混悬细胞液。每孔100I.tLN入N96孑L板中,放入37℃、

管号

图2

Fig.2

5%CO:培养箱培养2h,弃去上清液,再用37。C的PBS洗

去未贴壁的细胞,贴壁的细胞即为巨噬细胞。于每孔

TPS。的SephadexG-75凝胶柱洗脱曲线

On

ElulianClllweofTPSlSephadex17,-75anionexchange

column

万方数据

290

2013,~r01.34.No.19

匡匿磕

※营养卫生

O.50.4l0.3飞

0.20.1O.0

10

15

20

25

30354045

50

55

6065

管号

图3

TPS2的SephadexG-75凝胶柱洗脱曲线

Fig.3

ElutionOliVeofTPS20nSephadexG-75anionexchangecolumn

0.5

0.4§0.3

弋O.2

0.1

0.0

101520253035404550556065707580

管号

图4

TPS3的SephadexG一75凝胶柱洗脱曲线

Fig.4

ElulioncurveofTPS30nSephadexG-75anionexchangecolunm

由图2可知,中性多糖TPS.经过SephadexG.75凝胶柱层析柱分离后得到一个单一的洗脱峰,说明TPS.是单一

的多糖组分,收集7~26管洗脱液,透析脱盐后冷冻干燥得到白色粉末状的中性多糖TPS"由图3可知,酸性多糖TPS2经过凝胶柱层析分离后得至IJTPS2plStlTPS2p2两种组分,由于TPS202较TPS2pl含量较少,不便于后续的研究,收集主要组分TPS捌(6~32管)进行进一步的分析研究。

由图4可知,TPS榴!过SephadexG一75凝胶柱层析柱分离

后也得到两种组分TPS3pl乘]TPS3。2。而TPs3p2的含量远高j:TPS3pl的含量,为便于研究收集TPS3p2(35~61管)洗脱峰,对水透析脱盐后冷冻干燥。TPS”TPS2pl和TPS3p2的

含量分别为82.50%、68.63%、71.54%。

2.3

TPS。。、TPS2pl和TPS3p2的紫外光谱扫描和HPLC色

谱结果

由图5~7可知,TPS.。、TPS:。。和TPS3D2分别进行

HPLC色谱分析,通过示差检测器检测,均呈现单一对称的尖峰,而这3个组分均是先经过阴离子树脂交换和分子排阻柱色谱分离后获得,故可认为TPSlp、TPS2pl和TPS3P2为3种单一的多糖组分。在紫外光谱图中,可以看,W,TPS。。和TPS圳在波长200nm左右有多糖的特征吸收峰,而在波长260nm和280nm处无明显特征吸收峰,说[珥TPSl。和TPS:。,不含蛋白质、氨基酸和核酸,也不含酚类成分”91,由图7可知,TPS瑚除了有多糖的特征吸收峰以外,在波

长280nm处还有微弱的吸收峰,其中可能含有少量的蛋白质,而HPLC色谱显示TPS3。2是单一纯品,故其可能是

一种含有少量的蛋白质的多糖蛋白复合物。

万方数据

1.41.21.0弋0.8

0.60.40.2

O.O

200220240260280300320340360380400

波长/rim

108

>6

暑4

lO

12

14

16

18

20

时间/min

图5TPSI。的紫外光谱扫描图和HPLC色谱图

Fig.5

UVspectrumandHPLCchromatogramofTPSIp

200220240260280300320340360380400

波长/rim

3.02.52.0>1.5g1.0

0.50.0一O.5

lO

12

14

16

18

时间/min

图6

TPS2pl的紫外光谱扫描图和HPLC色谱图

Fig.6

UVspectrumandHPLCchromatogramofTPS2pl

1.61.41.21.0飞0.8

0.60.40.2

00

200220240260280300320340360380400

波长/nm

※营养卫生

食品科学

2013,VoZ34,No.19

291

3.53.02.52.0>1.5g

10

0.50.0—0.5

lO

12

14

16

18

时间/min

图7

TPSⅫ的紫外光谱扫描图和HPLC色谱图

Fig.7

UV

spectmmandHPLCchromatogramofTPS3p2

2.4

TPS”TPS2。l和TPS3D2单糖组成分析

图8~1l是混合标准品和TPS”TPS:。。和TPS3D2的乙

酰衍生物的GC图谱,根据各单糖标准品的乙酰化衍生物的GC图谱,确定混合标准品在GC中的出峰顺序2~7分别为鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖,其中l号峰是溶剂峰,未在图中标示。

978

宝5

×4

善i

10—1

时间/min

图8

标准单糖乙酰化衍生物GC图谱

Fig.8

GC

chromatogramofmonosaccharidestandarcb

o一

×

23.

78910

ll

1213141516

时间/rain

图9

TPSl。乙酰化衍生物GC图谱Fig・9

GC

chromatogramofTPSIpalditolacetate

1.751.50

一1.25

呈100

己o.75薹0.50

0.250.OO

10

11

12

13

14

15

16

时间/min

图lO

TPShl乙酰化衍生物GC图谱

Fig・10

GC

chromatogramofTPS2pIalditolacetate

万方数据

o一

×

一>

678910】112131415

1617

时间/min

图11

TPSⅥ乙酰化衍生物GC图谱

Fig.11

GCchromatogramofofTPS3p2

alditolacetate

混合标准单糖的保留时间和峰面积见表l,3种多糖

组分的保留时间和峰面积及各组分单糖种类和物质的量比结果见表2,n--J失[1TPS”TPS川币UTPS碰的单糖中均含有阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖,TPS。。中这4种单糖的物质的量比分别为2,76:2.12:7.61:3.30;TPS2。。,p4种单糖物质的量比为2.44:4.07:1.87:12.10;TPSⅫ中4种单糖的物质的量比为1.27:1.89:1.13:5.97。而TPs2。l干HTPS瑚

中均有保留时间为10.243min的色谱峰,这可能是‘种未知单糖,尚待进一步研究。

表l

标准单糖乙酰化衍生物的GC数据表

Tablel

GCDataofaiditolacetatesofmonosaccharidestandards

标准单糖鼠李糖

阿拉伯糖

木糖

甘露糖

葡萄辖

、卜乳赣

保留时fnq/min8.9539.1379.40012,73212.89813.045峰向积

3375118

2954638

4991283

246577.8

2901700

4195467

表2

TPs。,、TPS2pl和TPS聊的单糖组分及单糖组成物质的量比

Table2

MonosaceharidecompositionofTPSlp,TPS2pIandTPS3p2

多糖组分保留时间/min

峰而积

单糖组成

物质的擐比;

913081514.8…阿拉伯糖2.76……

12.75852252.0”露糖

21212.932220820.2葡萄糖

7.6l13.079138630.0半乳糖

3309.12972109.8阿拉伯糖2.44

10.243102235212.756100417.4甘露糖

4.0712.929541763葡萄糖

I8713.082507660.1半乳糖12.19.133

37532.5阿拉们糖1.27

10.24374000512.75846502.7甘露糖1.8912.92832828.1葡萄糖1.1313.084

2506194

半乳糖

5.97

注:・.多糖中各单糖的峰面积与标准单糖的峰面积的比值(实验时标准单糖质量和多糖样品质量相等)。

2.5

TPS”TPS2pl和TPS3p2小鼠体外脾细胞增殖MTT实

验结果

淋巴细胞增殖实验是检测机体细胞免疫功能的‘种

体外实验,淋巴细胞在体外培养时,当受到非特异性刺

激物有丝分裂刺激后,可转化为淋巴母细胞从而使淋巴

细胞增殖。而ConA是小鼠T细胞特异性丝裂原,测定多

糖协同ConA促进小鼠淋巴细胞增殖的强弱,能反映多糖

对T淋巴细胞增殖功能的影响【201。3种多糖组分对ConA促进的小鼠脾细胞增殖能力的影响结果见表3。

292

2013,V01.34,No.19

食品科学

※营养卫生

表3

TPS帕TPS2P1和TPs,p2对ConA诱导的小鼠脾细胞增殖

能力的影响伽--6)

Table3Effectsof

TPSlp,TPs却I

and

11PS却2

on

theConA・induced

proliferationof

lymphocytes/nvitro加--6)

组别TPSl。TPS。.TPSm

香菇多糖

空白对照组0.446+_0.07l

0.446_+0.071

0.446+0.07l0A46_+0071刑量,

250.612-+0.062+0.426-+0.0630.483-+0.053

0.627±0.055*

rpg/mL)

500.796±0.08l”0.487+_0.078

0.594±0.065+O.849+0.094++

100

0.816±0.059**0.563-+0.04l‘0.587±O,082‘

O,808-+0.06l+}

注:+.与空白对照组相比,有显著性差异(P<O.05);++.与空白对照组相比,有极显著性差异(P<0.01)。下同。

由表3可知,与空白对照组相比,3种质量浓度的TPS,。和香菇多糖均可协同ConA促进小鼠脾淋巴细胞的增殖,且高、中质量浓度的TPs。。的协同能力更强(P<0.01);只有高质量浓度的TPs:。,对ConA表现出较高的协同能力(P<0.05),而中、低质量浓度的TPs:。。的协同能力并不明显,可能是因为质量浓度太低TPS:。。对其作用不明显;高、中质量浓度的TPs抛多糖协同ConA能显著的提高小鼠脾细胞的增殖能力p<0.05)。综上得出中性多糖TPS。。可以很好的协同ConA促进小鼠的脾淋巴细胞的增殖,促进T细胞的成熟分化,且其协同能力略低于香菇多糖。

2.6

TPS"TPS,。,和TPS瑚对小鼠腹腔巨噬细胞吞噬中性红实验结果

巨噬细胞是机体非特异性免疫系统的重要组成部

分,也是机体免疫监视功能的重要效应细胞,具有免疫监视、免疫防御和抗原呈递等免疫功能,对机体维持内部健康的环境起着至关重要的作用。而单核巨噬细胞的吞噬能力是衡量机体非特异性免疫功能的标志之一口”。3种多糖组分对小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力的影响结果见表4。

表4

TPSlp、TPS2Pt和TPs3,2x,/d、鼠腹腔巨噬细胞吞噬能力的影响铆硼

Table4

Effects

ofTPSlp,TPS砷tand

TPskOn

phagocytic

index(n=6)

Bl量/(p.g/mL)伸s12

TPS圳TPS塑

香菇多糖

251.109-+0.134*0.976-+0.098

1.005-+0.088

0.989-+0.107501.185-+0.148"*1.165-+0.089*I.147±a168‘

1.141±o.153’‘100

1.182-+0.124・+

1.04l-+0.103

1.119+_0.143’

1.139-+0144++

由表4可知,3种质量浓度f簪JTPSlp均可显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力妒<0。05),中质量浓度IElTPSzp,和高、中质量浓度的TPS,讲香菇多糖能显著提高小鼠巨噬细胞的吞噬能力沪<0.05)。3种多糖组分对巨噬细胞吞噬能力的影响没有明显的剂量.效应关系,且可以看出TPSIp表现出最高的活性能力,其余两种多糖组分也表现出一定的

活性能力。

结论

本实验以芋头为实验材料提取精制芋头多糖TPS,通过DEAE.52离子交换柱层和SephadexG一75凝胶柱层析的分离纯化,{!导至!JTPS】p、TPSlp、TPS2p2、TPS3Pl和ITPS3p2组分,对其中的3种主要组分TPsl。、TPS2。-.;}I]TPS3p2进行

万方数据

进一步研究,紫外扫描光谱和高效液相色谱分析结果表明这3种组分的均一度良好,TPS,。和TPS:。。是单一的多糖组分而TPs瑚可能是一种多糖蛋白的复合物。单糖组成分析结果表B.,目TPS∽TPS:。。和TPS3p2中均由阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,TPS,。中这4种单糖的物质的量比分别为2.76:2.12:7.61:3.30;TPS2。。中4种单糖物质的量比为2.44:4.07:1。87:12.10;TPS3D2中4种单糖的物质的量比为1.27:1.89:1.13:5.97。小鼠体外免疫实验结果

表明25、50、100}l∥mL3种质量浓度@TPSlD’高质量浓

度TPS2D】和高、中质量浓度的TPs3p2均可协同ConA显著促进小鼠脾淋巴细胞的增殖能力;3种质量浓度TPS"中质量浓度的TPs:。,和高、中质量浓度酐JTPSm均可显著提高小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬能力。结果表明:TPS”TPS:。,和TPS瑚对正常小鼠的细胞免疫功能均有一定的调节作用,而且TPS,。较另外两种多糖表现出较高的活性能

力,在细胞免疫调节方面略低于香菇多糖,具有进一步

进行小鼠体内免疫实验的研究价值。

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芋头多糖的分离纯化及对细胞免疫的调节作用

作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):

姜绍通, 汪洪普, 潘丽军, JIANG Shao-tong, WANG Hong-pu, PAN Li-jun

合肥工业大学农产品加工研究院,生物与食品工程学院,安徽省农产品精深加工重点实验室,安徽合肥230009食品科学Food Science2013,34(19)

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