摘要
山竹(Garcinia mangostana)是藤黄科、藤黄属的热带常绿乔木,长期分布于热带和亚热带地区。它的果肉酸甜可口,常被称为“水果女王”。几百年来,山竹都被视作一种药食一体的木本植物,最早在东南亚记载有其食用和药用记录,在传入我国台湾、广西、云南等地后开始引种,其果壳晒干后被用作一种中药进行外敷或口服去治疗某些疾病,能有效治疗腹痛、腹泻、痢疾、伤口感染、化脓和慢性溃疡。现代研究也逐渐发现从山竹壳中提取出来的物质具有良好的抗炎、抗菌和抗病毒、抗过敏、抗氧化等活性作用。现目前,国内外的研究主要集中于山竹果壳中的多酚类、黄酮类物质,但对于山竹壳多糖这一重要的活性成分鲜有探寻,在其提取纯化、结构鉴定、化学改性修饰等方面更是鲜有研究。鉴于此,本课题选用山竹壳多糖作为研究对象,对其提取、纯化分离、结构、化学修饰和抗氧化活性展开了较为广泛的研究,相信本课题的研究能填补对于山竹壳多糖的认识空白,为山竹壳多糖的药用和食品价值提供更多的理论研究基础。本课题实验的主要研究内容与结果如下: 根据响应面法(RSM)优化了超声辅助提取山竹壳多糖(UAE-GMRP)和超声辅助酶提取山竹壳多糖(UAEE-GMRP)的提取工艺条件,前者通过优化分析得到的最佳提取条件是:液料比为39.5513 mL/g,超声功率为289.209 W,提取时间为60.7762 min,此时最佳提取率(粗多糖)为14.75%;而后者的最佳提取条件是:料液比为 1∶49.947 g/mL ,超声时间为 40.1519 min ,酶浓度为4.0339%,超声功率为178.862 W,此时的最佳提取率(粗多糖)为15.56%。接着,基于比色法构建了测定多糖中总糖含量、蛋白含量、糖醛酸含量和总酚含量的四种定量分析方法,同时通过定量分析也确定了多糖溶解度的比较方法和最大溶解度的计算公式。之后,综合比较两种提取方法所得山竹壳多糖的总糖含量、溶解度和提取率。最终根据比较结果选定UAEE-GMRP进行后续研究。 根据UAEE-GMRP中含有的杂质,如色素、蛋白质、酚类物质等,采取相应的方法进行除杂。利用Sevag法初步除去大量蛋白,后续先后通过DEAE-52纤维素柱层析和Sephadex G-100凝胶柱层析对UAEE-GMRP进行深度分离纯化,得到高含糖量的白色均质多糖UAEE-GMRP-1A。UAEE-GMRP-1A主要由阿拉伯糖及少量鼠李糖组成,它的主链核心部分由α-阿拉伯呋喃糖所构成,而少量的α-鼠李吡喃糖或是以支链形式存在。同时,UAEE-GMRP-1A的主链核心部分可能存在以→3)-α-Araf-(1→连接的骨架单元。它并不具备三螺旋结构。 分别采用氯乙酸法和乙酸酐法制备了羧甲基化山竹壳多糖和乙酰化山竹壳多糖。制备过程中,固定UAEE-GMRP的质量,以氯乙酸或者乙酸酐的用量为单因素进行料液比的条件探究实验,同时根据产率计算公式、取代度计算公式和苯酚硫酸法,得出四种料液比下的各衍生产物的产率、取代度和总糖含量,综合比较之后两种修饰方法的最佳料液比条件均为1∶30 g/mL,此时对应的衍生产物分别是CM-30和Ac-30,两者的取代度分别为0.52和0.34。最后,根据红外光谱和核磁共振光谱进一步证明山竹壳多糖的羧甲基化和乙酰化修饰是成功的,同时也再次论证了氯乙酸和乙酸酐的合适用量能有效决定相应衍生物的取代度高低。 通过两种不同的抗氧化活性实验体系评价了UAEE-GMRP、UAEE-GMRP-1A、CM-30、Ac-30的抗氧化性。四种多糖对羟基自由基的清除效果较好,而对脂质过氧化过程的抑制效果要相对弱一些。但总的来说,四种多糖在上述两个抗氧化性实验中均表现出一定程度的应用潜能,尤其是经过化学修饰后的山竹壳多糖,更是有效地提高了其抗氧化活性,这也表明化学修饰是一种较好的多糖改性方法。此外,在这两个抗氧化性探究实验中,羧甲基化山竹壳多糖相较另外三种多糖有着更强的活性能力,这表明羧甲基化修饰这一被人们所较少研究的修饰方法可能具有巨大的应用潜能。