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龙珠果果实水提物中多糖和黄酮化合物结构特征及活性研究认领

作者：

宋亚

学位授予单位：

华南农业大学

摘要：

龙珠果(Passiflora foetida),又名龙珠草、野仙桃、香花果等,是西番莲属(Passiflora),西番莲科(Passifloraceae)成员,广泛分布于在我国广东、广西、福建、海南、云南等地。同时,龙珠果全株可入药,果实可食且风味独特,是典型的药食同源果实。但目前关于其果实主要植物化学成分及其生物活性的探索还很缺乏。因此本文以海南地区(东方市感恩镇)野生龙珠果果实为原料,从其水提物中分离出4种均一多糖组分和5种黄酮苷,并分别对龙珠果多糖和黄酮苷的基本结构和生理活性进行了研究。主要研究结果如下: (1)野生龙珠果营养丰富,是天然必需氨基酸、不饱和脂肪酸、矿物质元素、可溶性糖、有机酸和多酚类化合物的良好来源。 (2)采用热水浸提法得到龙珠果水提物,命名为AEP。经乙醇沉淀法分离得到龙珠果粗多糖,命名为PFP,经阴离子交换柱层析法进一步分离纯化得到四个均一多糖,分别命名为PFP1,PFP2,PFP3和PFP4。其相对分子质量分别为2.02×10～5g/mol,6.11×10～4g/mol,4.37×10～4g/mol和3.48×10～5g/mol。经鉴定,PFP1是主要由→1)-α-D-Manp,→1,2)-β-D-Manp,→1,4)-α-D-Manp,→1,6)-β-D-Manp,→1,2,3)-α-D-Manp,→1,2,6)-β-D-Manp,→1)-β-D-Galp,→1,3)-α-D-Galp,→1,6)-β-D-Galp,→1,4)-α-D-Glcp和→1,3,6)-α-D-Glcp等糖苷键组成的半乳甘露杂聚糖;而PFP2～PFP4是由半乳糖醛酸残基(→1,4)-α-D-Galp Ac和→1,3,4)-β-D-Galp Ac)构成主链,→1)-β-D-Galp、→1,3)-α-D-Galp、→1,3,6)-β-D-Galp、→1,6)-β-D-Galp和→1,2,3)-α-D-Galp等半乳糖苷键和其他糖苷键作为支链组成的三个不同的半乳糖醛酸杂聚糖。 (3)采用柱层析法从AEP的乙醇萃取物中分离纯化得到龙珠果总黄酮(PFF)及其5个主要黄酮类成分(纯化样品1～5)。经鉴定,纯化样品1～5均为黄酮C苷,依次为荭草素-2''-O-半乳糖苷(Orientin-2''-O-galactoside),芹菜素-6,8-二葡萄糖苷(Apigenin-6,8-di-C-glucoside),牡荆素-2″-O-木糖苷(Vitexin-2″-O-xyloside),荭草素-2″-O-葡萄糖苷(Orientin-2″-O-glucoside)和牡荆素-2″-O-葡萄糖苷(Vitexin-2″-O-glucoside)。 (4)以正常巨噬细胞RAW264.7为模型,研究了PFPs的免疫调节活性。结果表明,PFPs在浓度范围为1～200μg/m L内对巨噬细胞RAW264.7活力没有抑制作用,且在浓度范围为1～100μg/m L内能显著提高巨噬细胞RAW264.7吞噬中性红的能力(p<0.05);不同浓度(0.16～20μg/m L)的PFPs均能显著刺激RAW264.7巨噬细胞一氧化氮(NO)、白细胞介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α)的分泌(p<0.05),且呈现剂量依赖性;免疫印迹、蛋白抑制和免疫荧光实验结果表明,PFP可能是通过与表面受体TLR4结合,进而激活巨噬细胞中MAPK和PI3K/Akt、NF-κB通路,诱导巨噬细胞发生免疫反应,进而增强其免疫功能。 (5)体外自由基清除能力实验表明,PFF与纯化样品1～5均具有良好清除DPPH和ABTS自由基能力。此外,PFF与纯化样品1～5均能在50～200μg/m L浓度范围内显著抑制经LPS诱导的炎症巨噬细胞的NO、IL-6和TNF-α释放(p<0.01),且呈剂量依赖;免疫印迹法、蛋白抑制剂和免疫荧光法结果表明,PFF不仅能在胞外通过阻碍LPS与巨噬细胞表面受体TLR4结合,缓解LPS的促炎效应,还能进入胞内参与调节MAPK、PI3K/Akt和NF-κB信号通路,进而减轻LPS经由其他表面受体途径侵染巨噬细胞RAW264.7引起的炎症效应。 (6)基于连续动态人体胃肠道模拟消化系统BFBL,采用膳食干预的方式研究了PFP和PFF对人体肠道菌群的影响。结果表明,PFP和PFF均能促进人体肠道菌群总铵/氨、乙酸和丙酸的代谢,抑制丁酸的生成。同时,PFP膳食干预显著提高了Alistipes,Atopobium,B.coccoides,Bacteroides,Bilophia,C.leptum,Enterococcus和SRB等有益菌的丰度,但显著抑制了Enterobacteriaceae的生长(p<0.05);而PFF膳食干预能显著促进了Akkermansia和Lactobacillus的生长,但降低了B.coccoides,C.leptum,Enterococcus,Ruminococcus和SRB等菌群的丰度(p<0.05)。综上所述,龙珠果营养丰富且有益于人体健康,其水提物中主要植物化学成分为半乳甘露杂聚糖、半乳糖醛酸杂聚糖和黄酮C苷,它们均对巨噬细胞具有免疫调节活性,且均具有人体肠道菌群调节效应。这些结果为龙珠果的利用开发和更深入的研究应用奠定了理论基础。

摘要译文

关键词：

龙珠果; 多糖; 黄酮苷; 免疫提高; 抗炎; 肠道菌群

学位年度：

2020

学位类型：

博士

学科专业：

食品安全与营养

导师：

王弘

中图分类号：

TS255.1[基础科学]

学科分类号：

0822[轻工技术与工程];083202[农产品加工及贮藏工程]

D O I：

10.27152/d.cnki.ghanu.2020.001728