越来越多的研究证明多糖具有复杂的多方面的生物活性和功能,特别是对机体免疫功能的作用。可以这么说:多糖的大多数生物活性和功能均与免疫系统有关。多糖的研究虽然较生命中其他三大类物质蛋白质、核酸和脂类起步为晚,但由于其在生命过程中重要的生理功能及其广泛的应用被不断挖掘,引起了人们越来越大的兴趣。多糖是大分子物质,且不同于蛋白质等大分子,它的分离纯化方法与手段有其特殊性,而通过分离纯化获得的均一的多糖组分又是进行结构分析、药理和构效关系等研究的首要条件。因此,我们以植物多糖的提取精制为题,探究性的研究植物多糖的提取精制。
一、拟研究或解决的问题
多糖作为提高机体免疫功能的保健品已被许多人接受,但许多多糖产品仅仅停留在保健品阶段,未能开发成药物,主要原因是多糖的分离纯化困难,技术不过关。从而国内曾一度出现了“多糖越纯,活性越小”的论点。这是因为错误采用小分子的分离方法,譬如说用活性炭脱色、大孔树脂吸附等,也有人用大分子的分离方法,但不恰当的使用中空纤维超滤纯化多糖;另外检测方法不灵敏也造成多糖在检测过程中活性的丢失,不灵敏的检测方法常导致将有效多糖作为杂质而被丢弃。多糖是亲水性大分子物质,它的分离纯化方法有别于小分子物质,而且不同多糖具有不同性质,必须采用不同分离纯化方法。多糖的分离纯化不但要有专门的多糖理论知识,而且还必须要有工作经验的积累,任何生搬硬套前人的方法,必将给多糖研究带来很大的麻烦。综上所述我们在单因素实验的基础上,基于响应曲面法优化多糖的提取条件,选择最优的多糖提取方案,以解决多糖提取率低的问题;在此基础上,进行多糖的精制纯化,获得较高纯度的多糖,为后续多糖的产业化开发提供实验依据。
- 采用的研究手段
响应面分析法(response surface methodology,RSM)是一种优化反应条件和加工工艺参数的有效方法,广泛应用于化学化工、生物工程、食品工业等方面。它与正交试验设计法不同,具有试验周期短,求得的回归方程精度高,能研究几种因素间交互作用等优点。本实验拟在单因素试验的基础上,利用响应面分析法对多糖提取工艺条件进行优化。在单因素试验基础上选取试验因素与水平,根据中心组(Box-Benhnken)试验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法,依据回归分析确定各工艺条件的影响因素,以多糖提取率为响应值作响应面和等高线。在分析各个因素的显著性和交互作用后,得出多糖浸提的最佳工艺条件。本课题对多糖的纯化采用Sevag法除蛋白,透析除去小分子物质,阴离子交换柱对多糖进行层析分离,使中性多糖与酸性多糖分离,在此基础上,采用凝胶柱层析分离,使多糖按分子量大小不同分离,得到均一多糖组分。
三、文献综述
1. 多糖的分离提取方法
多糖的分离纯化方法很多,选择多糖分离方法的宗旨是通过分离纯化不使原有的多糖性质改变。多糖提取的第一步是必须将动植物体粉碎。近年来采用超声波气流粉碎技术将动植物或真菌孢子的细胞壁破裂。用机械粉碎后还必须脱脂,常用索氏提取器,乙醇回流6~8h。经脱脂后的原料,就可以提取了。多糖的提取方法很多,常用如下四种方法。
1.1 热水提取法
这是目前多糖提取中最常用的方法。它是根据大多数多糖在热水中溶解度较大的性质进行提取。通常用沸水提取2~6h。提取液如粘度不大,则可过滤去残渣,对于粘度大的提取液则必须采用离心法去残渣。
1.2 稀碱水溶液提取法
