摘要
蒲公英（Taraxacummongolicum）主要分布在中国东北、西北和西南地区，而新疆由于其生长环境的特殊性，种植的蒲公英具有较高的研究和利用价值。蒲公英作为一种药食同源的植物资源，其健康效应已有较多报道。多糖是蒲公英发挥生物学功效的主要物质基础之一，但目前对蒲公英多糖是否具有缓解溃疡性结肠炎（UC）的功效有待进一步研究。因此，本文以新疆地区蒲公英为研究对象，采用水提醇沉法从蒲公英根中获得粗多糖（DCP）,对多糖进行分离纯化和结构表征，并采用葡聚糖硫酸钠（DSS）诱导UC小鼠模型评价蒲公英根多糖混合物（DP）对UC的干预效果，利用H2O2诱导在IEC-6大鼠肠上皮细胞体外实验考察DP的抗氧化防御机制。在此基础上，通过高通量测序和非靶向代谢组学分析阐明DP对UC的作用机理，最终开发出相关膳食营养粉产品。主要研究内容与结果如下: （1）通过水提醇沉法获得蒲公英粗多糖，采用DEAE-琼脂糖离子交换柱层析和全自动凝胶柱层析进一步分离纯化蒲公英根粗多糖并分析其结构特性。结果表明分离纯化得到两种多糖DP-WA和DP-0.2M-C,且两种多糖的化学组成、分子量和单糖组成均具有一定的差异，其中DP-WA的分子量为4.985kDa，主要由葡萄糖和果糖组成，其摩尔比为0.566∶0.433,是由α-D-Glcp-1→和β-D-Fruf-2，1构成的菊粉型果聚糖。DP-0.2M-C的分子量为20.664kDa,主要由半乳糖醛酸、半乳糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖、木糖组成，其摩尔比为0.742∶0.093∶0.066∶0.048∶0.037∶0.013,是一种以→4）-α-D-GalAp-（1→3）-β-D-Galp-1→为主链的酸性多糖。通过体外抗氧化活性对比，DP-WA和DP-0.2M-C对ABTS、DPPH、羟自由基和超氧阴离子都具有一定的清除能力。表明DP-WA和DP-0.2M-C均在免疫调节、抗氧化和抗炎方面具有潜在作用。 （2）DP对DSS诱导的UC小鼠的保护作用。DP可显著改善DSS诱导的UC小鼠体重减轻、组织病理学损伤、结肠缩短和MPO酶的过度分泌，并下调细胞炎症因子（TNF-α，iNOS,IL-6和IL-1β）,降低4-HNE和MDA等氧化应激标志物的水平，上调GPX4、SLC7A11和TFR1等氧化应激相关蛋白的表达，减缓肠道炎症的发展。其次，DP改善因DSS导致的肠屏障通透性的增加，上调Occludin和ZO-1等紧密连接蛋白的表达，减少氧化应激，进而改善肠道黏膜的屏障功能。 （3）DP对H2O2诱导IEC6细胞的抗氧化防御作用以及Nrf2信号通路的影响。结果表明，DP可显著上调GPX4的表达水平，增强了SLC7A11和TFR1的表达，促进了细胞内GSH的合成与维持，降低了4-HNE和MDA的积累，并抑制促炎因子（TNF-α，iNOS,IL-6和IL-1β）的表达，显著逆转由氧化应激引起的Nrf2、HO-1和NQO1蛋白表达下降的损伤，以上结果表明DP具有显著的免疫调节能力和抗氧化特性。 （4）DP通过调节肠道菌群和血清代谢改善结肠炎。采用16SrRNA基因测序技术研究了DP对UC小鼠粪便微生物菌群的影响，结果表明，DP在属水平上增加了Bacteroides、Faecalibaculum和Allobaculum等的相对丰度，血清非靶向代谢组学分析表明，DP干预可显著提高4种关键差异代谢物含量。联合分析表明，差异菌属与差异代谢物具有显著相关性，其中Bacteroides和Ligilactobacillus分别与4种关键差异代谢物存在显著正相关。因此，DP干预UC的发生和发展与肠道菌群结构和代谢物组成有密切关系。 （5）蒲公英根多糖膳食营养粉的制备。通过单因素及正交实验优化得到蒲公英根多糖膳食营养粉的最优工艺为:蒲公英根多糖添加量10％,物料水分含量8％,膨化温度Ⅰ区50℃、Ⅱ区150℃，Ⅲ区挤压膨化温度为180℃、螺杆转速1200r/min。结合感官及微观结构显示蒲公英根多糖膳食营养粉产品为黄褐色，粉质细腻，无结块，冲泡性较好。 综上所述，本文以蒲公英根为研究对象，系统地研究了蒲公英根多糖的提取、分离纯化及结构解析，利用动物和细胞实验结合多组学与高通量测序等技术探究了其调节溃疡性结肠炎的功效，阐释了DP发挥改善溃疡性结肠炎作用的潜在机制，开发了相关产品，研究结果为推进蒲公英的精深加工、促进其深度开发应用提供了理论依据和技术支撑。
NETL