钒氧蛹虫草多糖的制备及对高血糖小鼠的器官保护作用

作     者：宋辰辰 

作者单位：山东农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：贾乐;王平忠

授予年度：2023年

学科分类：1006[医学-中西医结合] 10[医学] 100602[医学-中西医结合临床] 

主      题：蛹虫草 钒氧蛹虫草多糖 体外抗氧化 高血糖小鼠 器官保护作用 

摘      要：蛹虫草(Cordyceps militaris(L.ex Fr.)Link.)是麦角菌科、虫草属真菌,又名北冬虫夏草、北虫草,简称蛹虫草。蛹虫草是食药用真菌,含有丰富的蛹虫草多糖(C.militaris polysaccharides,CMP)、虫草酸、虫草素、麦角甾醇等,具有降血糖、抗炎、抗氧化、抗肿瘤的作用。钒化合物具有类胰岛素作用,可以促进糖原形成,提高肌肉和脂肪等胰岛素敏感组织对血液中葡萄糖的摄取和利用,从而达到调节血糖的作用。氧钒离子的络合物,尤其是有机基质和氧钒离子的络合物具有更高的安全性和类胰岛素活性。本课题优化了CMP的提取条件,CMP与硫酸氧钒络合后获得钒氧蛹虫草多糖(Vanadyl(IV)-oxygen C.militaris polysaccharides,VCMP),初步解析了VCMP的结构,检测了其体外抗氧化活性,分析了VCMP对Ⅰ型糖尿病小鼠血清、肝脏、肾脏等组织和器官损伤指标的影响。主要结果如下:(1)水提醇沉法提取CMP,提取温度75℃,乙醇浓度85%,提取时间2 h,得率为8.07%。高效液相色谱的结果表明,CMP由10种单糖组成,CMP分子量为1.46×10 Da。(2)采用反应温度40℃、反应时间6 h、反应p H值13和CMP:VOSO为4:1的条件下制备VCMP,钒元素所占质量比例约为9.5%。红外光谱检测发现VCMP具有多糖特殊吸收峰,为吡喃糖,且与氧钒离子成功形成配合物。(3)VCMP对DPPH和羟基自由基的清除率分别达到了40.58±2.88%和33.76±2.56%,还原力为0.71±0.03,说明VCMP具有较强的体外抗氧化活性。(4)小鼠急性毒性试验结果表明VCMP的LD502000 mg/kg,远大于硫酸氧钒LD50=153.23 mg/kg,说明试验安全可靠性高并能支持后续试验。(5)VCMP可以显著改善Ⅰ型糖尿病小鼠的机体情况。具体表现为:(1)VCMP可以有效改善糖尿病引起的多饮、多食、多尿和体重下降。(2)VCMP可以显著降低小鼠空腹血糖和提高糖耐量。VCMP具有类胰岛素作用,对小鼠的胰岛素水平不会造成直接影响,与服用格列苯脲和注射胰岛素相比不易造成低血糖,具有更高的安全性。(3)VCMP可以显著改善血液中高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、甘油三酯(TG)的水平,具有降低血脂,促进胆固醇向肝脏转运的作用。(4)VCMP可以降低血清中谷草转氨酶(AST)、谷丙转氨酶(ALT)的活性,降低肌酐(CREA)的浓度,修复和缓解肝脏和肾脏损伤和增加肾小球滤过性。(5)VCMP可以提高肝脏中谷胱甘肽过氧化酶(GSH-Px)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(CAT)的活性,以及过氧化物丙二醛(MDA)的水平,具有提高机体对自由基和过氧化物氧化的抵抗作用。(6)小鼠的肝脏和肾脏病理切片发现VCMP可以改善肝细胞的细胞浸润和肝小叶充血、肾小体壁内细胞空泡的情况,VCMP有修复肾脏损伤和肝脏损伤的作用。综上所述,VCMP具有抗氧化和缓解和修复Ⅰ型糖尿病小鼠机体损伤的作用,为辅助治疗Ⅰ型糖尿病、研发有机钒配合物药物提供一定参考。