桃胶多糖提取工艺优化

1桃胶多糖提取工艺优化1桃胶桃胶(又名桃树胶)是桃[Prunuspersica(L.)Batsch]或山桃[Prunusdavidiana(Carr.)Franch]等蔷薇科植物树干受机械伤(如虫咬、切伤等)或致病后分泌出来的胶质半透明物质。由树干采集的液态、粘性物质俗称桃树油;在树干上风干或采用其他脱水方法而形成的固态物质称为原桃胶。为桃红色或淡黄色至黄褐色半透明固体块状,外表平滑,,属多糖类物质[1]。原桃胶经去杂、水解或改性、干燥等工艺处理后所得产品为商品桃胶[2]。其性质与阿拉伯胶相似,已成为我国独具特色的产品,在化工、化妆品、印染、电子等行业有着广泛的应用[3]原桃胶经过水解生产出符合不同用途的商品桃胶,例如水解度不同的商品桃胶可用作木材、纸盒、信封和纸张及其制品的粘接[4]。化学组成及其性质，化学成分有关研究证实:桃胶中主要成分是多糖、蛋白质等,其他物质含量极少,其多糖主要由半乳糖和阿拉伯糖组成,另外还含有少量的甘露糖、鼠李糖及葡萄糖。桃胶属多糖类物质,具有多糖类物质的一般性,其很多性质与阿拉伯胶很相似:如稳定性都很好。桃胶，又称桃树胶，是由桃树上自然分泌出来的桃树油经化学反应而制得的浅黄色粘稠液体，经进一步干燥，粉碎为固体颗粒状，是一种浅黄色透明的固体天然树脂，其成分与阿拉伯树胶大致相同。桃胶有足够的水溶性和适当的粘度，桃胶以固体和溶液两种形式供应２多糖2.1定义多糖（polysaccharide）又称多聚糖，是由糖苷键结合的糖链，至少要超过10个以上的单糖组成的聚合糖高分子碳水化合物，包括植物多糖，动物多糖和微生物多糖。现在，已有300多个类型的多糖从自然界中分离得到。多糖不是一种纯粹的化学物质，而是聚合程度不同的物质的混合物。多糖类一般无甜味，不能形成结晶，无还原性和变旋现象。多糖也是糖苷，所以可以水解，在水解过程中，往往产生一系列的中间产物，最终完全水解得到单糖。从20世纪60年代开始，研究人员逐渐发现，含有生物活性的多糖化合物[2]。在过去的十年中，许多研究都表明，褐藻多糖硫酸酯具有优良的生物学特性，多糖具有复杂、多方面的生物活性和功能，可作为广谱免疫促进剂，具有免疫调节功能，具有抗感染、抗放射、抗凝血作用；促进核酸与蛋白质的生物合成作用；能控制细胞分裂和分化，调节细胞的生长与衰老，还具有降血糖、降血脂的作用，而且多糖作为药物其毒性极小，因而多糖的研究引起人们的极大兴趣。21简介近年来，随着我国社会经济条件的改善，人民生活水平的不断提高，饮食结构的改变，劳动强度的减低，人群平均寿命延长，迎击状态增多，以及糖尿病检测手段的改进，与世界各国一样，糖尿病患病率逐渐上升。糖尿病已成为我国的多发病和常见病，其患病率高达3.0%，尤其是40岁以上的中、老年人群中患病率更高，并具明显上升趋势[1]，糖尿病对我国人民健康的影响日趋严重。开发安全、无毒副作用、预防和治疗高血糖的天然药品和保健食品非常有必要。目前已知降血糖药物成分中有萜类、肽、黄酮、糖类、胍类、硫醚、生物碱、香豆精和不饱和脂肪酸等化合物类型。多糖作为高等植物、动物细胞膜、微生物的细胞壁中的一类具有广泛生物活性的天然生物大分子，是生命有机体的重要构成成分，是维持生命必不可少的结构材料。经研究发现，某些特定结构的多糖有显著的降血糖作用。3多糖降血糖的作用机理及其研究现状随着人类社会的不断进步，科学的不断发展，人们对多糖的研究逐步深入，多糖降血糖作用的研究越来越受人们的重视，其应用价值日益被人们重视。研究多糖降血糖功能已经成为一项重要课题。3.1保护胰岛细胞，促进胰岛素分泌胰岛素是一种蛋白质类激素，是维持血糖在正常水平的主要激素之一，人体内胰岛素是由胰岛β细胞分泌的。胰岛β细胞功能受损，胰岛素分泌绝对或相对不足，从而引发糖尿病。有学者把2.5％的茶多糖拌入饲料喂糖尿病大鼠3周，发现茶多糖有显著抑制糖尿病大鼠血糖升高的作用，与对照组比较，茶多糖组大鼠血胰岛素水平有显著提高(P0.05)，其作用机制可能是促进了胰岛细胞损伤的恢复[3]。茶多糖可通过提高机体抗氧化能力和细胞免疫功能，保护胰岛β细胞，从而促进胰岛素分泌。崔旻用STZ诱导糖尿病小鼠模型研究苦瓜多糖和芦荟多糖的降血糖作用及其机理。结果说明,MCP和ABP可能通过调节Thl和Th2细胞亚群之间的平衡,改善糖尿病模型小鼠Thl和Th2细胞亚群之间严重的失衡状态,减轻或阻止自身免疫性反应,保护胰岛β细胞,促进病变胰岛组织的恢复和胰岛素的分泌,从而起到降血糖作用.3.2高机体抗氧化能力，保护胰岛β细胞胰岛β细胞极易受自由基比如四氧嘧啶产生的自由基损害[9]。吴建芬等[10]研究了茶多糖对四氧嘧啶小鼠的降血糖作用和机制，预防性给予小鼠茶多糖43周后再腹腔注射四氧嘧啶，结果显示，血糖升高不明显，肝脏抗氧化能力较对照组增强，表明茶多糖可通过提高机体抗氧化功能，清除体内产生的过多自由基，保护胰岛β细胞免受四氧嘧啶产生的自由基损害，使血糖无明显升高。杨斌等通过灵芝多糖(Ganodermalucidumpolysaccharides,Gl-PS)干预链脲佐菌素(Streptozotocin,STZ)诱导的糖尿病大鼠,以盐酸二甲基双胍为阳性对照,研究G1-PS对胰腺组织的保护和抑制胰腺p细胞凋亡来研究GI-PS降血糖的机理。对G1-PS的体外抗氧化性研究发现,GI-PS具有清除DPPH自由基的能力,其能力约相当于Vc的5%。用其它抗氧化性测定方法发现,G1-PS同样也具有一定的清除超氧自由基、羟基自由基离子和还原能力,这证明了G1-PS存在一定的抗氧化性。结果表明实验中提取的分子量为8849Da的G1-PS同样具有降低STZ诱导的糖尿病大鼠血糖的功能,G1-PS通过改善由于STZ导致的活性氧簇(Reactiveoxygenspecies,ROS)水平升高、清除体内STZ导致的过量NO从而减少因过量的NO而引起的p细胞凋亡、上调PDX-1和bcl-2mRNA表达并下调bax-和casp-3mRNA表达来抑制胰腺p细胞凋亡的来保护胰腺组织,从而降低血糖。3.3高细胞免疫功能“免疫调节失衡学”认为I型糖尿病患者体内存在CD44T淋巴细胞与CD84T淋巴细胞功能失衡，表现为具有胰岛β细胞损害作用的Th1，细胞及其细胞因子转化生长因子(TGF)-β、干扰素(IFN)-γ、白细胞介索(IL)-2等功能强于具有β细胞保护作用的Th2细胞及其生长因子[11]。工莉英等[12]探讨茶多糖对非肥胖糖尿病(NOD)小鼠I型糖尿病的预防作用，比较TPS预免疫组和生理盐水(NS)对照组NOD小鼠I型糖尿病的发病率、血清C肽和谷氨酸脱竣酶抗体水平、胰岛组织病理学和免疫组化、脾脏T细胞亚群比例，结果显示，TPS预免疫组与NS组比较，I型糖尿病发病率显著降低，血清C肤水平显著提高，胰岛炎症程度减轻,CD8T细胞亚群比例显著增高，CD4/CD8比例显著降低，该结果表明，TPS具有刺激免疫器官淋巴组织增生，提高细胞免疫功能，调节细胞因子活性等免疫调节作用。3.4高胰岛索敏感性胰岛β细胞功能异常及胰岛素抵抗是Ⅱ型糖尿病发病的基本环节，持续高血糖可直接损伤β细胞功能及胰岛索敏感性，致血糖进一步升高，形成恶性循环[13]-PPAR-γ激动剂有提高胰岛素敏感性的作用，这是抗糖尿病新药噻唑烷二酮(thiazolidine-diones,TZDS)的主要作用机理。许多研究表明茶多糖降血糖的作用机制可能是通过激活PPAR-γ而使其介导的胰岛素敏感性增高所致。薛长勇等[14]探讨绿茶茶多糖对KKAy遗传性糖尿病小鼠血糖和过氧化物增殖体激活型受体γ(PPAR-γ)活性的影响。将TPS按500mg/kg剂量灌胃给予糖尿病KKAy小鼠，4结果发现TPs不仅能改善KKAy糖尿病小鼠葡萄糖耐量，而目能降低空腹血糖、餐后血糖、果糖胺,TPS也能抑制糖异生和提高胰岛素敏感性。此外，TPS还能激活PPAR-γ，呈现剂量—效应关系。孙桂菊等[15]研究枸杞多糖(LBP)和茶叶多糖(TPS)混合物对Ⅱ型糖尿病模型动物的降血糖作用及对糖尿病并发症相关指标的影响，用高能量饲料结合低剂量链脲佐菌素给予动物，建立Ⅱ型糖尿病动物模型，然后灌胃给予模型动物LBP和TBP混合物，结果显示，LBP和TPS混合物具有增加Ⅱ型糖尿病模型动物胰岛素敏感性，降低血糖水平的作用3调节糖代谢有关酶的活性3.5强葡萄糖激酶活性葡萄糖激酶是己糖激酶的同功酶，主要存在于成熟肝实质细胞和胰岛日细胞中，催化葡萄糖转变为6-磷酸葡萄糖，在肝脏糖代谢中起着重要作用。肝脏葡萄糖激酶受胰岛索调节，不受葡萄糖浓度的影响，其作用机制为胰岛索作用于葡萄糖激酶转录水平，使mRNA升高。茶多糖降血糖机制可能与增强肝葡萄糖激酶活性有关。吴建芬等[6]对四氧嘧啶高血糖小鼠喂茶多糖6周，观察对血糖和肝葡萄糖激酶的影响，研究结果显示，茶多糖对四氧嘧啶高血糖小鼠有显著的降血糖作用，肝葡萄糖激酶活性增加。3.6制糖降解酶活性有效地控制血糖是糖尿病治疗的基本目标。a-葡萄糖苷酶抑制剂是一组通过延缓糖的消化以降低餐后高血糖的口服降糖药，其作用特点是在糖消化的最后一步抑制双糖降解为单糖[11]。a-淀粉酶抑制剂也能减慢食物淀粉在肠道中的消化，抑制餐后血糖水平的升高。肠道对葡萄糖的吸收则以葡萄糖转运体的主动吸收来完成，因此，抑制葡萄糖转运活性也是降低餐后血糖的贡要环节之一[17]。茶多糖可抑制。a-葡萄糖昔酶及a-淀粉酶活力和小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运能力，从而可延缓小肠对糖的消化吸收。全吉淑等[18]用比色法测定茶多糖对a-葡萄糖苷酶(EC3.2.1.2)和a-淀粉酶(EC3.2.1.1)的抑制活性，用快速过滤法观察茶多糖对兔小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运活性的影响，结果显示，茶多糖具有较强的a-葡萄糖昔酶抑制活性，a-葡萄糖苷酶的半抑制浓度(IC50)分值为312g/L;茶多糖对a-淀粉酶的抑制活性则较弱，浓度为1g/L时，其对a-淀粉酶的抑制率为10%;茶多糖同时明显降低兔小肠刷状缘囊泡葡萄糖转运能力，其半抑制浓度IC50值15g/L。3.7高肝糖原含量，降低血糖糖原是体内葡萄糖的重要储存形式，肝糖原是体内血糖的重要来源。肝糖原或肌糖原合成减少或者肝糖原分解增加可以引起血糖水平的升高，导致糖尿病的发生；反之，某些促进糖原合成的药物能起到降低血糖的作用。茶多糖可使肝糖5原增加[10]。芮莉莉等[14]将KK-Ay糖尿病小鼠灌胃茶多糖8周，结果表明肝糖原较对照显著升高(P0.01)，TPS可有效降低KK-Ay糖尿病小鼠的血糖水平，推测茶多糖可能通过改善糖尿病小鼠肝脏糖代谢，增加肝糖原的累积，从而使输出到血中的葡萄糖减少，使血糖水平降低。糖尿病是一种常见的多发的内分泌代谢性疾病，往往还伴随肝、肾、脾等多种脏器功能的减退。茶多糖有利于糖尿病大鼠抗氧化能力的提高，对肝、肾功能的恢复起到重要作用。将糖尿病大鼠灌胃乌龙茶多糖4周后，肝肾SOD和GSH-Px活性明显提高，MDA含量显著下降，抗氧化能力增强[15]，茶多糖还可抑制肾脏醛糖还原酶(AR)活性，降低血清糖基化终产物-肽(AGE-P)水平，提高血清过氧化物歧化酶水平，茶多糖对糖尿病大鼠肝肾组织有保护作用，从而在预防糖尿病并发症发生中起重要作用。黄雪松等研究桃胶对实验性糖尿病大鼠血糖、血脂等血液生化指标的影响。采用小剂量四氧嘧啶+高糖高脂饲料复制糖尿病大鼠模型,分别观察桃胶1、2、4g(/kg·d)3个剂量连续灌胃2周后,对其空腹血糖、血清中胰岛素(Insulin,Ins)水平、C肽、糖化血红蛋白(GHbA1c)和血脂的影响。结果表明:中、高剂量组与模型组相比,血糖、Ins明显降低(P0.01或P0.05),且胰岛素敏感指数(ISI)明显增高(P0.01),高剂量组C肽和GHbA1c明显低于模型组(P0.01或P0.05)。造模后各组高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)变化不明显,中、高剂量组桃胶血清低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)与模型组比较明显降低(P0.01)。说明桃胶具有降低