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发芽糙米米糠多糖的提取、结构表征及生物活性研究

发芽糙米米糠多糖的提取、结构表征及生物活性研究

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作者：潘姝璇四川农业大学

学位级别：硕士

发芽糙米(Germinated Brown Rice,GBR)是将整粒的糙米在水中浸泡直至胚芽发芽(芽长约为0.5.0 mm),所得到的由幼芽和带糠层的胚乳组成的糙米制品。发芽糙米含有丰富的营养物质,如膳食纤维、阿魏酸、γ-氨基丁酸(GABA)、酚类化合物、维生... 详细信息

发芽糙米(Germinated Brown Rice,GBR)是将整粒的糙米在水中浸泡直至胚芽发芽(芽长约为0.5.0 mm),所得到的由幼芽和带糠层的胚乳组成的糙米制品。发芽糙米含有丰富的营养物质,如膳食纤维、阿魏酸、γ-氨基丁酸(GABA)、酚类化合物、维生素以及人体必需的矿物质等多集中在米糠层,因此,发芽糙米米糠具有特殊的营养功效。本研究旨在对发芽糙米米糠多糖进行研究,采用不同方法提取发芽糙米米糠多糖,筛选最佳提取方法和工艺条件,并选出提取率较高的多糖组分对其进行分离纯化,进行初步的结构鉴定和生物活性研究。(1)采用超声波辅助法、微波辅助法和复合酶法提取发芽糙米米糠多糖,对比不同方法提取所得的多糖提取率。采用超声波提取多糖时在超声功率140W和料液比1:14条件下作用76 min,发芽糙米米糠多糖的得率为2.85%;采用微波提取多糖时,在微波功率604W和料液比1:24条件下作用3.83 min,提取率为2.82%;采用复合酶法提取法多糖时,加入0.3mg/mL的复合酶,在酶解温度为35.5℃和pH为7.0条件下酶解50min,发芽糙米米糠多糖的得率为1.48%。(2)采用α-淀粉酶和糖化酶脱除发芽糙米米糠多糖的淀粉,并利用三氯乙酸法(TCA)对其蛋白质经过脱除。通过DEAE-52 Cellulose层析柱与Sephadex G-200葡聚糖凝胶层析分离得到6种多糖组分,HPGCP对其进行纯度鉴定得到5种纯度较高的多糖组分,检测得到GBRP-Ⅱ、GBRP-Ⅲ、GBRP-Ⅳ、GBRP-Ⅴ和GBRP-Ⅵ的分子量分别为10237D、6008D、4619D、3764D和3574D,均为小分子多糖;经过单糖分析得到GBRP-Ⅱ主要由D-甘露糖、D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖和D-岩藻糖组成,GBRP-Ⅲ、GBRP-Ⅳ、GBRP-Ⅴ主要由D-葡萄糖、D-半乳糖和L-阿拉伯糖组成,GBRP-Ⅵ主要由D-葡萄糖、D-半乳糖、L-阿拉伯糖和D-岩藻糖组成;由红外检测结果可知5种多糖均有多糖具有的特征峰,GBRP-Ⅲ、GBRP-Ⅳ和GBRP-Ⅴ为α-D-吡喃糖,GBRP-Ⅱ为β-构型多糖。(3)以分离纯化得到的发芽糙米米糠多糖组分为原料对其抗氧化活性进行了研究。以还原力、抑制脂质过氧化能力和对DPPH·、ABTS·的清除能力为指标研究抗氧化活性,发芽糙米米糠多糖各组分的还原力相近,最大吸光值为0.371±0.04;GBRP-Ⅱ和GBRP-Ⅲ对ABTS·的清除率高于95%;GBRP-Ⅲ和GBRP-Ⅳ对DPPH·清除能力高于70%;对抑制脂质过氧化能力较弱,仅GBRP-Ⅵ对其抑制能力超过了50%,说明发芽糙米米糠多糖在高剂量得到条件下具有较好的抗氧化活性(4)以分离纯化得到的发芽糙米米糠多糖组分为原料对不同癌细胞抑制作用进行了研究。采用MTT法试验发芽糙米米糠多糖作用于胃癌细胞(SGC7901)、结肠癌细胞(HT29)、乳腺腺癌细胞(MCF-7)、肺癌细胞(NCI-H460)和肝癌细胞(HepG2)的细胞毒性,研究结表明发芽糙米米糠多糖组分对各癌细胞抑制率均存在良好的量效关系,对各癌细胞的抑制率在225%范围内,高剂量多糖对癌细胞增殖具有一定的抑制作用,其中,GBRP-Ⅳ对各肿瘤细胞的抑制作用较弱;GBRP-Ⅱ对HT-29和HepG2的抑制作用较为明显;GBRP-Ⅵ对HT-29的抑制作用最强。

关键词：发芽糙米米糠多糖分离纯化结构鉴定抗氧化活性抑制癌细胞增殖活性

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