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红菇中β-葡聚糖和半乳糖葡聚糖的分离、化学表征及免疫活性研究

成果类型:: 著作权

发布时间: 2022-10-31 20:17:36

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| CIFST-但晓雅 | 2022-10-31 20:17:37

采用梯度乙醇沉淀法和凝胶色谱法将红菇Russula vinosa水提多糖(WRP)分离为3个组分(WRP1、WRP-2和WRP-3)。 结构表征表明,WRP-1是一个支链β-(1→3)-葡聚糖,在水溶液中呈刚性螺旋构象,分子量为2180kDa,回转半径为123.4nm。 WRP-2和WRP-3的半乳糖葡聚糖主要由葡萄糖和甘露糖终止的→6)-GALP-(1→和→4)-GLCP-(1→组成,其分子量(392和93.6kDa)和RG(57.6和42.6nm)远低于WRP-1,构象更不致密灵活。 通过促进巨噬细胞增殖、吞噬功能以及一氧化氮和细胞因子(TNF-α和IL-1β)的释放,所有组分均具有潜在的免疫刺激活性。 其中WRP-1以其独特的结构和构象表现出最佳的免疫刺激作用。 本研究提示WRP可作为天然免疫刺激剂应用于食品和医药工业。

本研究假设维诺萨多糖(WRP)的水提多糖可以被分解成不同的结构类型,从而导致其物理和生物活性的变化。 在此基础上,采用梯度乙醇沉淀法对WRP进行了分离,并在An-Akta纯化器上进行了凝胶渗透色谱纯化。 采用高效尺寸排阻色谱(HPSEC)、红外光谱(FT-IR)、甲基化、GC-MS、13C NMR等手段对不同组分的化学结构和物理性质进行了比较研究。 从细胞增殖、吞噬功能、一氧化氮(NO)生成和细胞因子等方面对RAW264.7细胞的免疫刺激活性进行评价和比较。 研究结果将为进一步了解长春花多糖的结构和生物活性提供有益的依据,并有助于提高长春花资源的经济价值。

多糖以其低毒性、结构多样性和多种生理功能被认为是真菌的主要生物活性成分之一。 它们被描述为“生物反应修饰剂”(BRMs),可以引发免疫系统对抗肿瘤细胞、病毒和细菌感染、炎症的非特异性反应,并引发宿主免疫系统激素和细胞合成的增加。 此外,一些真菌多糖还具有抗肿瘤作用,抗氧化作用,抗衰老作用,调节肠道微生物和降血糖作用。 真菌β-葡聚糖,如来自香菇的香菇多糖和来自裂褶菌公社的裂褶多糖,甚至被认为在与传统抗肿瘤药物联合使用时,可以有效地治疗胃、乳腺癌、肺癌、宫颈癌和结肠直肠癌。 因此,从天然真菌中发现和开发具有生物活性的多糖以促进人类健康一直是人们关注的焦点。红菇属(Russula(R)真菌属)是一个高度多样性的外生菌根真菌类群。 研究发现,全球红菇属植物约有750种,其中150余种分布在中国。 目前已有几种红菇属植物,如***、***和***等,均含有不同化学结构的多糖或葡聚糖,具有抗肿瘤、抗氧化和免疫刺激活性。 至于*** lindblad的种,Liu,Tian,Yan等。 报道子实体的水溶性和碱溶性多糖可通过抗氧化机制保护肝脏免受CCl4引起的肝损伤。 我们以前的研究发现,水提的长春花多糖比碱性提取物具有更好的体外免疫刺激活性。 然而,对长春花多糖的结构特性、理化性质和免疫活性等方面的研究尚不深入,有待进一步阐明。

团队主要围绕食品微生物选育及功能评价、食品微生物制备关键技术以 及发酵食品研究与开发等三大研究方向积极展开工作。主要包括优质食品微生物(乳酸菌、酵母菌等)菌种资 源库的建立、定向育种以及功能评价;食品微生物高密度发酵技术、高活性高冷冻干燥制备技术等研发;优良 食品微生物在乳制品、豆制品、功能性食品等发酵食品应用关键技术研发。

本研究采用梯度乙醇沉淀法和凝胶渗透色谱技术,从长春花子实体中提取纯化的WRP-1、WRP-2和WRP-3多糖,其分子量分别为2180、392和93.6kDa。 分子量最高的WRP-1是一个支链β-(1→3)-葡聚糖,在水溶液中呈有序螺旋构象。 而由葡萄糖、半乳糖和甘露糖组成的WRP-2和WRP-3具有较高的柔性,这可能是由于分子链中(1→6)-键含量较高。 体外细胞实验表明,WRP-1、WRP-2和WRP-3均表现出免疫刺激活性,无细胞毒性。 WRP-1比WRP-2和WRP-3更能促进小鼠巨噬细胞增殖、吞噬功能、NO生成和细胞因子释放。 分子量和螺旋构象是影响β-(1→3)葡聚糖免疫刺激活性的重要因素。 因此推测螺旋结构和高分子量是WRP-1具有免疫刺激活性的关键特征之一。 然而,通过阐明WRP的精细结构和构效关系来证实这一建议还需要做进一步的工作。

通过双方协商的方式进行成果转化,企业提供一定的资金支持用于科研,研究团队进行进一步的研究,以期将研究成果尽快投入工业化生产,从而产生更多的、更有利于人们生活的价值成果。