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蜚蠊来源糖胺聚糖的提取分离及抗氧化活性分析
  

蜚蠊来源糖胺聚糖的提取分离及抗氧化活性分析

高志远#,贾星晨#,马星辰,林乐溪,朱付程,张惟嘉,李晓倩*,王淑敏*

#并列第一作者 *通讯作者

(山东第一医科大学生命科学学院,山东泰安 271000)

摘要糖胺聚糖具备低毒副作用以及高生物活性,在抗肿瘤、抗血栓、降低血糖和免疫调节等方面具有生理活性。蜚蠊的生活能力很强,容易获取,并且作为中药已用于中医治疗疾病已有上千年历史,本文对糖胺聚糖提取工艺进行优化,采用化学酶法联合丙酮循环脱脂工艺,通过乙醇沉淀的方式分别从蜚蠊虫体、蜚蠊腿部提取糖胺聚糖,借助咔唑反应对蜚蠊虫体、蜚蠊腿部的糖胺聚糖进行定量分析,结果表明,蜚蠊虫体、蜚蠊腿部的糖胺聚糖提取率分别达到0.743% 0.962%,二糖组分分析得出,蜚蠊二糖以ΔUA2S-GlcNAc4S6S组成为主,还存在少量的ΔUA2S-GlcNAc6S。生物活性分析显示,从蜚蠊各组织中提取的糖胺聚糖均具有较高的抗氧化活性。其中,浓度为10mg/mL的蜚蠊虫体糖胺聚糖的总抗氧化能力(T-AOC)最高,为0.8704 μmol/mL,但因样本浓度不足,其DPPH·自由基清除率为负值。本研究为制备分析蜚蠊来源的药用糖胺聚糖活性寡糖提供了研究基础。[1]

关键词蜚蠊;糖胺聚糖;提取方法;糖链结构;抗氧化活性

中图分类号:R539+7 文献标识码:A

Extraction of Glycosaminoglycans, Its Structure and Analysis of Antioxidant Activity

Zhiyuan Gao#,Xingchen Jia#,Xingchen Ma,Lexi Lin,Fucheng Zhu, Weijia ZhangXiaoqian*, Li,Shumin Wang*

(College of Life Sciences, Shandong First Medical University,Shandong, Taian 271000,China)

Abstract: Glycosaminoglycan has low toxic side effects and high biological activity, and has physiological activities such as anti-tumor, anti-thrombosis, lowering blood sugar and immune regulation.Cockroaches have strong living ability and are easy to obtain. As an important part, it has been applied in the treatment of diseases in traditional Chinese medicine for thousands of years. The glycosaminoglycan was extracted from the cockroach body and legs by ethanol precipitation, and the glycosaminoglycan of the cockroach body and legs was quantitatively analyzed by carbazole reaction. The results showed that the extraction rate of glycosaminoglycan of the cockroach body and legs was 0.743 % and 0.962 %, respectively. The disaccharide component analysis showed that, The disaccharides were mainly ΔUA2S-GlcNAc4S6S, with a small amount of ΔUA2S-GlcNAc6S. Bioactivity analysis showed that the glycosaminoglycans extracted from various tissues of cockroaches had high antioxidant activity. The total antioxidant capacity (T-AOC) of 10mg/mL snail slime glycosaminoglycans was the highest (0.8704 μmol/mL), but the DPPH· radical scavenging rate was negative due to insufficient sample concentration. This study provided research basis for preparation and analysis of active oligosaccharides derived from medicinal glycosaminoglycans of cockroach.

Key words: Cockroach; Glycosaminoglycan; Extraction method; Sugar chain structure; Antioxidant activity

糖胺聚糖(GlycosaminoglycanGAG),又名粘多糖,属杂多糖,由己糖醛酸和己糖胺组成的二糖单位重复连接而成,到目前为止,已发现7种糖胺聚糖:硫酸软骨素C、硫酸软骨素A、透明质酸、硫酸皮肤素、硫酸角质素、肝素及硫酸乙酰肝素[1][32][33][34];研究表明,糖胺聚糖在抗肿瘤、抗炎、凝血抗血栓、抗氧化、提高免疫系统及保湿等方面有生理活性[2],其应用范围相当广泛,在医药领域发挥着至关重要的作用,有力地推动了医药行业的发展,同时在食品等领域也展现出了不可小觑的影响力,为相关产业的进步贡献了重要力量。WANG 等人[3]的研究发现,加入生物多糖(壳聚糖)的薄膜对金黄色葡萄球菌等多种菌有抗菌作用。程泽宇等人发现糖胺聚糖有抗凝血作用[4]GUAN Y等人[5]的研究显示,从猪或牛气管中提取的CS具备强大的应用能力,能够被极为广泛地运用在营养和功能性食品、手术助剂等多个方面。于丁一等人[6]经过深入研究发现,在特定的一定浓度下,仿刺身糖胺聚糖能够在体外有效的调节肺结核和肺癌患者的细胞免疫功能。并且,值得注意的是,糖蛋白和糖轭合物中的糖链与细胞识别功能相关,在细胞的社会联系中具有不可估量的重大意义,此外,小分子糖物质之间的结合方式复杂多样,其丰富程度远远超出了相同数量的核苷酸和氨基酸[7]

药用昆虫是中国传统医药宝库重要部分[8],中医常以其治疗疑难病症。蜚蠊,通常被人们俗称为蟑螂,它自志留纪时期便已出现,并且一直存活至今,属于地球上起源最早的昆虫类群之一,早在古老的《神农本草经》当中,就已经将蜚蠊当作一种既能治病又能养身的中药首次进行了收录,而且还详细阐述了其显著的治疗效果:蜚廉,味咸寒,主血淤,(御览引云逐下血),症坚,寒热,破积聚,喉咽痹,内寒,无子[9]。我国古代的药典《本草纲目拾遗》更是首次明确记载:灶上蟑螂不拘多少,捣烂敷之,其疔根自出[10]。《新修本草》 中载有蜚蠊,味咸寒,有毒。主血瘀癥坚寒热,破积聚,喉咽闭,内寒无子,通利血脉……此虫味辛辣而臭,汉中人食之,言下气[11]。《名医别录》记载:蜚蠊虫,生晋阳及人家屋间,立秋采,通血际,治喉痹。去翅足,炒黄色以啖之[12]。《分类草药性》记载,治一切饮食诸毒,同蜈蚣捣烂包鱼口,消疮,敷结毒,治喉娥。《陆川本草》:驱风解热,通血脉。治肿疡(外敷)。性咸、寒,入心、肝、脾、肾经,能够健脾消疳,活血通脉,利水消肿,敛疮生肌[13]

蜚蠊的总糖含量极为丰富,有相关研究通过精准的苯酚-硫酸法进行测定,得出蜚蠊总糖的平均含量达到了127.6 mg/g,这一数值占干重的12.76[14],李夸巧等人[15]所展开的研究中,蜚蠊提取物具有显著体外抗纤维化作用,其主要的化学成分是黏多糖。然而,不得不指出的是,由于蜚蠊糖胺聚糖的分离过程较为复杂,截至目前,尚且没有任何研究能够确切明晰蜚蠊糖胺聚糖的含量以及其糖链结构的具体组成情况。蜚蠊所包含的蛋白质种类繁多,相关实验明确发现蜚蠊富含多种氨基酸,达18种,包括谷氨酸、赖氨酸、门冬氨酸等,必需氨基酸占总量的35.37%,具有药效作用的氨基酸占比达45.43%[16]。已有的一系列研究充分证实,美洲大蠊当中的活性成分涵盖了信息素、脂肪酸、核苷、蛋白质和多肽、脂类以及多糖等等诸多重要成分[17]

在当下纷繁复杂、竞争激烈的药品市场中,备受关注且广为流行的康复新液,其为人所熟知的成分乃是蜚蠊干燥虫体提取物。这种提取物当中包含了多种多样的活性物质,具有一系列显著的功效,例如能够有效地抗炎消肿,极大地促进细胞的增殖以及新生肉芽组织的增长,迅速地加速病损组织的修复进程,显著地提升机体的免疫功能等等。康复新液成分中特别添加的美洲大蠊脱脂膏,其所发挥的作用与糖胺聚糖颇为相近;并且,有相关的研究明确指出[18],美洲大蠊脱脂膏中含有数量较为丰富的多糖成分。由赛诺制药精心生产的肝龙胶囊 [19],其主要成分正是美洲大蠊提取物,被广泛应用于慢性乙型肝炎的治疗等相关领域。

蜚蠊体内的糖胺聚糖在大多数情况下通常是以多糖-蛋白质共价结合这样一种特殊的形式存在的,就像硫酸乙酰肝素这类物质一样[20]。陈俊雅[21]等人所进行的深入研究清晰地表明,美洲大蠊提取物与环磷酰胺联合用药可有效抑制肿瘤生长;王巧利[22]等人研究发现美洲大蠊粉对大肠杆菌致小鼠腹泻有疗效;李杰[23]等人发现,美洲大蠊提取物冻干粉具有显著的功效,能够卓有成效地对家兔口腔溃疡这一病症进行有效的治疗;魏操[24][25]等人通过精心建立大鼠皮肤急性切创创伤模型,借助多种技术,发现美洲大蠊浸膏促创伤愈合作用显著。

糖胺聚糖存在于蜚蠊中这一现象,虽然已被相关的研究人员所发现,然而,针对其提取工艺的优化、糖链结构的精确表征以及抗氧化活性等多个重要方面,却仍然缺少更为深入且系统全面的研究,并且,就当下的市场实际情况而言,现有的糖胺聚糖大多来源于猪、牛的内脏以及部分海洋动物,这毫无疑问导致了提取成本处于较高的水平[28],鉴于这种情况,本研究毅然将目光聚焦于蜚蠊,旨在精心地对其进行糖胺聚糖的提取和分离相关工作,并针对其生物学活性展开全方位且深入细致的研究。期望通过本研究,能够成功地为大规模生产糖胺聚糖探索出全新的途径,将蜚蠊来源的糖胺聚糖广泛地应用于食品、医疗、保健等多个领域,从而为这些领域的发展提供富有创新性的思路与行之有效的方法。

本项目独具匠心地利用优化后的化学酶解提取法,针对蜚蠊组织中的糖胺聚糖予以精心提取。借助肝素酶 I II III,将蜚蠊糖胺聚糖进行了充分且全面、细致且深入的酶解。接着,通过高效液相色谱这一先进且精准的技术手段,以阴离子交换柱 polymine II,并与肝素二糖标准品展开对照分析,最终极其精确地确定了蜚蠊糖胺聚糖的二糖组成。本项目对蜚蠊糖胺聚糖的提取方法进行了科学且合理、系统且完善的优化,从而为抗氧化类药物及其相关食品的开发,提供了一种新型的、具有广阔应用前景的天然原材料。这一优化成果不仅为相关领域的研究和开发注入了新的活力,也为推动相关产业的创新发展奠定了坚实的基础。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

美洲大蠊(购自云南腾药美洲大蠊养殖有限责任公司);丙酮;EX Buffer;醋酸钠;盐酸;无水乙醇;蒸馏水;碳酸钠;三氯乙酸;乙酸钾;98%浓硫酸;硼酸(购自天津科百奥生物制剂有限公司)胰蛋白酶;木瓜蛋白酶(购自生工生物有限公司);肝素裂解酶Ⅰ\Ⅱ\Ⅲ(实验室自制酶制剂);2-AB荧光标记试剂盒; T-AOC试剂盒;DPPH自由基清除能力检测试剂盒。

研磨机;冻干机;冷冻离心机;电热恒温水浴锅;紫外可见分光光度计;电热干燥箱;脱盐层析柱;色谱柱。

1.2 实验方法

1.2.1 糖胺聚糖分离纯化

首先,将经过仔细洗净的蜚蠊清晰地分为腿部及虫体这两个实验组。然后,将其放置于-80℃的冰箱中达10 min。之后取出,再置于冻干机中进行冻干处理。把冻干后的两个实验组样品研磨为粉末状,并仔细地称量得出粉末的质量。接下来,分别向大蠊虫体和大蠊腿部中各自加入丙酮,于冰浴中浸泡24 h。随后,在4℃的环境下,以2500 g的离心力离心15 min,舍弃上清液,进行真空干燥。最终,得到大蠊虫体0.22g、大蠊腿部0.02g

分别向大蠊虫体实验组和大蠊腿部实验组中精准地加入11.00 mL1.00 mL EX Buffer。将得到的大蠊虫体的初提物设定为实验组1,大蠊腿部的初提物则设定为实验组2。接着,向实验组1中精确地加入2.2 mL1 M醋酸钠和3.3 mL1 M氯化氢,在实验组2中精确地加入0.2 mL1 M的醋酸钠以及0.3 mL1 M的氯化氢,将其充分混匀后均妥善置于4℃的环境下,以2500 g的离心力离心10 min,取出上清液。使用300 μm的滤网进行过滤,向过滤后的实验组1和实验组2的上清液中分别精确地加入2.2 mL0.2 mLHCl,充分混匀,在4℃的条件下,以2500 g的离心力离心10 min,取出上清液。向两个实验组的上清液中分别精确地加入77 mL7 mL无水乙醇,放置于冰浴中2h,在4℃的坏境下,2500 g的离心力离心10 min,舍弃上清液,使用乙醇仔细地洗涤两实验组所得沉淀。最后,向实验组1和实验组2中分别精确地加入53 mL0.05 M碳酸钠(sodium carbonatepH 9.2)溶液和5 mL0.05 M碳酸钠溶液。

每克美洲大蠊组织加入 0.003 g 溶于 50 g 超纯水的木瓜蛋白酶,以及 0.008 g 溶于 400 mL 1×PBS 溶液的胰蛋白酶,配置成蛋白酶溶液。然后,将此蛋白酶溶液分别加入至浸泡有实验组 1和实验组2 的碳酸钠溶液,在55℃的水浴坏境下加热 72 h,之后置于室温,耐心等待温度恢复至室温。待温度适宜后,以3000 g的离心力离心15 min,取出上清液。通过分别向其中加入三氯乙酸,使得两个实验组中的上清液终浓度均精确调节至5%,充分混匀后静置20 min,在4℃的条件下,以8000 g的离心力离心5 min,舍弃沉淀,加入碳酸钠溶液细致地调节pH至中性。接着,向两实验组上清中分别加入三倍体积的无水乙醇(含5%乙酸钾),在4℃8000 g离心20 min,弃上清,用无水乙醇洗涤沉淀三次。冻干处理洗涤后的沉淀,将冻干后的实验组1所得产物溶于100 mL超纯水中,加入5 g的碳酸钠固体,实验组2所得产物溶于10 mL超纯水中,加入0.5 g碳酸钠固体,进行充分的搅拌,持续30 min,加入3倍体积的无水乙醇,充分混匀,于4℃下静置,促使其沉淀。

将实验组1和实验组2均置于4℃的条件下,以10000 g的离心力离心15 min,去除上清液。接着,使用95%的乙醇对沉淀进行洗涤。洗涤后的沉淀于4℃条件下,以8000 g的离心力离心10 min,保留沉淀。最后,将沉淀进行冻干处理并称重,从而得到美洲大蠊虫体和腿部的糖胺聚糖脱水脱脂粗提物。

所得提取物粗品按每100 mL ddH2O5 g碳酸钠溶解,加无水乙醇沉淀,10000 g×15 min离心弃沉淀,95%乙醇洗涤沉淀后8000 g×10 min离心,冻干称重得糖胺聚糖提取物。

1.2.2 糖胺聚糖定量分析

0.95 g硼酸溶于100 mL 98%浓硫酸配成咔唑A试剂,12.5 mg咔唑试剂溶于10 mL乙醇配成咔唑B试剂,4 ℃避光保存。配40 μg/mL糖醛酸标准溶液,用咔唑反应测定其含量以定量分析糖胺聚糖。按表1向咔唑管加入不同体积糖醛酸标准溶液(0.1 mg/mL ),测OD530

1 咔唑管中各浓度标准糖醛酸溶液OD530

Table1 OD530 value of standard glucuronic acid solution at different concentrations in carbazole tube

1

2

3

4

5

6

糖醛酸标准液体积/μL

0

12

25

37

50

60

ddH2O体积/μL

60

48

35

23

10

0

OD530

0.054

0.142

0.233

0.294

0.395

0.474

用咔唑反应定量上述提取物,确定蜚蠊虫体及腿部糖胺聚糖提取物纯度,测不同浓度标准糖醛酸溶液在530 nm波长的吸光值。

糖醛酸的含量选取2 μg,向其中加入肝素裂解酶ⅠⅡ,然后于30℃的温度条件下降解4 h,使用2-AB荧光法酶解标记产物,通过色谱柱对照标准品分析二糖组分。

1.2.3 抗氧化活性分析

总抗氧化能力(T-AOC)检测。在T-AOC试剂盒标准液中加试剂二反应,测593 nm吸光度绘标准曲线,分别配置1mg/mL5mg/mL10 mg/mL的蜚蠊虫体、蜚蠊腿部糖胺聚糖提取物溶液共6个样本作待测样本,混合液、蒸馏水与待测样品混匀后于593 nm测吸光度。

DPPH自由基清除能力检测。515 nm波长下用无水乙醇调零,以50 μL提取液与试剂二和无水乙醇配的1950 μL工作液作空白管,静置30 min515 nm吸光值记为A空白;分别用1mg/mL5mg/mL10 mg/mL50 μL蜚蠊虫体、蜚蠊腿部的糖胺聚糖提取物待测样品,将其与1950 μL的工作液充分混匀并静置,然后测量吸光度并记为 A 测定。设置对照管并记为 A 对照,使用50 μL维生素 C 与工作液充分混匀静置,测量吸光度记为 A 阳性对照。

2 结果与分析

2.1 糖胺聚糖分离纯化

将第一次冻干后得到的大蠊虫体粉末、大蠊腿部粉末,经过脱水脱脂粗提物以及大蠊腿部糖胺聚糖提取物进行称重后所得到的质量进行比较,从而得出图1,从图中可以明显地看到,蜚蠊虫体中包含着较多的脂质和水分,然而腿部所包含的脂质和水分则相对较少。这一现象充分说明,本研究中所使用的丙酮脱脂方式取得了较为理想的效果。此外,糖胺聚糖提取物分别在蜚蠊虫体中所占比例为0.743%,在腿部中所占的比例为0.962%

1 蜚蠊原料、脱水脱脂粗提物及糖胺聚糖提取物质量

Fig.1 Quality of cockroach raw material, dehydrated and degreased crude extract and glycosaminoglycan extract

2.2 糖胺聚糖定量分析

2.2.1 咔唑反应定量

根据表1所得OD值绘制所得标准曲线如图2,结果如表2所示,蜚蠊虫体所得到的纯度相对较高,达到了15.14%,而蜚蠊腿部提取的糖胺聚糖纯度则为1.19%

2 经标准糖醛酸溶液OD530值计算所得标准曲线

Fig.2 The standard curve was calculated by OD530 value of standard

2.2.2蜚蠊虫体的二糖组分分析

高效液相色谱对二糖组成的分析结果显示,大蠊虫体的二糖组成主要是以ΔUA2S-GlcNAc4S6S为主,并且还存在少量的ΔUA2S-GlcNAc6S。也就是说,是以三硫酸化的二糖单位占据主导地位,同时伴有少量的二硫酸化二糖,正如图3所展示的那样。将大蠊虫体作为原材料,极有希望提取到结构均一且具有高纯度的ΔUA2S-GlcNAc4S6S寡糖成分。

3 美洲大蠊虫体糖胺聚糖的HPLC图谱

Fig.3 HPLC chromatogram of glycosaminoglycan from Periplaneta Americana

2.3 糖胺聚糖提取物抗氧化活性分析

2.3.1 总抗氧化能力(T-AOC)检测

试剂盒中标准液浓度与593 nm处吸光光度的标准曲线为图4,由测得空白管、蜚蠊虫体、蜚蠊腿部在593 nm处吸光值读数计算∆A,根据图4算样本浓度,按液体体积算总抗氧化能力:

总抗氧化能力(μmol/mL==34·x

式中:

V反总——反应总体积,mL

V样——反应中样本体积,mL

X——根据图4计算出的样本浓度,mg/mL

计算所得各个样本的总抗氧化能力见图5。数据表明,大蠊虫体的总抗氧化能力明显优于腿部,并且,随着浓度的不断升高,其总抗氧化能力呈现出逐步提高的趋势。然而,大蠊腿部的1 mg/mL5 mg/mL的样品溶液却呈现出负值。这种情况下可能是由于腿部含有的具有抗氧化活性的糖胺聚糖数量较少所致,在相同的样品浓度条件下,大蠊腿部的抗氧化生物学活性不如大蠊虫体出色。

4 总抗氧化活性标准曲线

Fig.4 Standard curve of total antioxidant activity

5 蜚蠊不同组分来源不同浓度糖胺聚糖的总抗氧化能力

Fig.5 Total antioxidant capacity of glycosaminoglycans from different components of cockroach

2.3.2 DPPH·自由基清除能力检测

经分光光度计测定蜚蠊各组分不同浓度及对照管吸光值,根据样本自由基清除率公式:

DPPH·自由基清除率D=

式中:

D%——DPPH·自由基清除率

A空白——空白管的吸光值

A测定——测定管的吸光值

A对照——对照管的吸光值

测得A空白读数为1.324,算出蜚蠊虫体和腿部不同浓度的DPPH·自由基清除率(表6)。结果清晰地表明,美洲大蠊的虫体和美洲大蠊的腿部的DPPH自由基清除率均呈现为负值,经过推测,这可能是由于所配制的样品中所包含的糖胺聚糖的浓度过低所导致的。

6 不同浓度的大蠊虫体和腿部的DPPH自由基清除率

Fig.6 DPPH free radical scavenging rate of Periplaneta and its legs at different concentrations

3 结论

蜚蠊,作为一种在日常生活中较为常见的昆虫,其品种可谓是极为繁多,当前经过科学严谨的统计和系统全面的分类,大约可将其明确划分为多达 6000 种之多。蜚蠊不仅具备令人惊叹不已的很强的繁殖能力,而且还拥有着极其旺盛且顽强的生命力[26]。就目前的实际情况而言,在我国,蜚蠊养殖业呈现出日益繁荣、愈发发达的良好态势,正处于蓬勃发展且势头强劲的关键时期。并且,蜚蠊在垃圾处理、医疗、保健等诸多至关重要且意义非凡的领域都得到了广泛且卓有成效的应用。糖胺聚糖作为一种具有重要价值的药用活性寡糖,在医疗领域发挥着不可忽视、不容小觑的关键作用。然而,由于提取这种物质的原料存在着一定程度的局限性,致使其市场价格一直处于偏高的水平,从而在一定程度上限制了其更广泛的应用和推广。现阶段,肝素类糖胺聚糖提取获批的原料仅为猪粘膜致肝素市场供不应求易短缺[27]。其他糖胺聚糖,如硫酸软骨素和硫酸皮肤素,源自鲨鱼软骨、鱼翅和鱿鱼软骨[28]。研究结果清晰且明确地显示,在当今极为迅猛的发展态势之下,蜚蠊的养殖正逐步且稳健地朝着专业化、规范化的方向不断迈进。其养殖业展现出投入相对处于较低水平,然而收益却呈现出颇为可观、令人欣喜的显著特点,拥有着极高的经济价值和广阔的市场前景。正因如此这般,以蜚蠊充当关键原料,借助高效并且环保的酶联提取工艺来开展糖胺聚糖的提取工作,并大力推动其在相关领域的广泛应用,毫无疑问具有极其重大、影响深远且意义非凡的价值[29]。这不仅有助于提升相关产业的经济效益,推动行业的创新发展,还有望为解决一些医学难题提供新的思路和方法,为人类的健康事业贡献重要力量。

在本次经过精心设计且严谨实施的实验进程中,蜚蠊虫体和腿部的脱水脱脂提取率分别令人瞩目的达到了 4.9% 42%这一出色的数值。将其与提取率仅为 2.31%的超声波提取法[30] 进行对比,此次所采用的化学酶法发挥出了极为显著且关键的重要作用,成功地促使蜚蠊糖胺聚糖的提取率获得了大幅度且令人惊叹的显著提升。相比提取率尚不足 3%的海洋动物而言,蜚蠊在这一方面充分展现出了其作为实验材料所独具的突出优势。尽管大蠊腿部的脱水脱脂初步提取率远远超出了大蠊虫体,然而,就其内部糖胺聚糖的含量以及纯度而言,都明显低于大蠊虫体。通过巧妙地运用高效液相色谱这一先进且精准无比的技术手段对样品展开全面、深入且细致入微的分析,得以确切地知晓其二糖组成主要为ΔUA2S-GlcNAc4S6S,此外还含有少量的ΔUA2S-GlcNAc6S。由于这两种二糖组分所包含的硫酸基团数目存在着极为显著且鲜明的差异,能够凭借这一独特且清晰可辨的特性将两种二糖组分良好地分离,进而顺利成功获取高纯度的ΔUA2S-GlcNAc4S6S寡糖成分。这一重大成果倘若应用于食品保健领域,极有希望解决长期以来一直深深困扰业界的糖胺聚糖产品结构不均匀、活性不稳定的棘手难题。利用 T-AOC 试剂盒针对总抗氧化能力予以精细、缜密的实施检测,检测结果清晰且明确地表明大蠊虫体呈现出更为出色、卓越的抗氧化活性,并且,值得特别关注的是,该活性会随着样品浓度的不断升高而呈现出持续增强且愈发明显的良好态势。综合上述的各项详实、精确的实验数据和全面深入、丝丝入扣的分析结果,大蠊中富含大量的糖胺聚糖,完全能够当之无愧地充当提取糖胺聚糖的天然优质原料。在糖胺聚糖含量、纯度、抗氧化生物学活性等多个至关重要的方面,大蠊虫体均显著高于蜚蠊腿部实验组,所以,蜚蠊虫体相较于腿部而言,具有更高的应用价值和更为广阔的开发潜力以及更为光明的应用前景。

在本次所采用的实验方法当中,其核心的原料选取被确定为蜚蠊。与当下在相关领域被普遍运用的诸如海洋生物等提取来源相比较而言,生产原料的获取成本出现了极为显著的降低态势。而且,鉴于蜚蠊自身具备着极强的生活适应性,这一特性使得其饲养过程中所需的成本也有了大幅度的下降。通过和其他研究人员从动物内脏、海洋生物提取糖胺聚糖的方法结果展开多项极为细致且全面的对比[31],本实验组所采用的提取方法充分展现出了较为明显的较大优势,并且所提取出来的物质,其总抗氧化活性一直处于相对较高的水平。蜚蠊资源所具有的易于获得这一显著特性,无疑也为蜚蠊糖胺聚糖能够达成可持续生产这一重要目标提供了坚实且切实的可能性。

参考文献:

[1] 张惟杰.糖复合物生化研究技术[M].第二版.浙江:浙江大学出版社,1994.Zhang WJ. Biochemical research technology of glycoconjugate [M].Second Edition. Zhejiang: Zhejiang University press, 1994.

[2] 刘春雨,吴栋,曹广超,.动物药中糖胺聚糖研究进展[J].当代化工,2019,48(5):1079-1082.

[3] WANG H, GUO L, LIU L, et al. Composite chitosan films prepared using nisin and Perilla frutescense essential oil and their use to extend strawberry shelf life[J]. Food Bioscience, 2021, 41.DOI: 10.1016/j.fbio.2021.101037.

[4] 程泽宇,赵佳锐,肖翰,谷美华,吉爱国,宋淑亮.单环刺螠的活性成分及其在调味品开发中的应用研究进展[J].食品科技,2020,45(04):253-258.DOI:10.13684/j.cnki.spkj.2020.04.045.

[5] 吴红棉,范秀萍,胡雪琼,刘倩,蒋杨. 近江牡蛎糖胺聚糖体内外抗肿 瘤作用研究[J]. 现代食品科技,2014,30(06):18-23.

[6] 于丁一,朱敬森,肖宝红等.仿刺参糖胺聚糖对肺结核和肺癌患者免疫调节功能研究[J].中国海洋药物,2022,41(02):71-75.DOI:10.13400/j.cnki.cjmd.2022.02.010.

[7] TenHagen KG Developmental glycobiologyJ]. Semin Cell Dev Biol201021( 6) : 599

[8] 王梦月,贾敏如.我国药用昆虫的药理及临床研究进展[J].时珍国医国药,2001(10):937-938.

[9] []顾观光辑,神农本草经.杨举鹏,校注.北京:学苑出版社,2007

[10] []李时珍,本草纲目(下册) M]. 北京: 人民卫生出版社,1982: 2215-2372

[11] []苏敬等撰,新修本草[M],北京:群联出版社,1955,5.

[12] []陶弘景撰,名医别录[M],北京:人民卫生出版社,1986,7.

[13] []赵学敏注,本草纲目拾遗[M],<, /span>北京:中国中医药出版社,2007,6

[14] 罗建蓉 ,康小丽 ,钱金袱.澳洲大蠊与美洲大蠊总糖含量的比较研究.大理学院学报 201413(2)26—29

[15] 李夸巧 ,李春艳 ,杨永寿 ,等.美洲大蠊抗肝纤维化活性提取物 ML—D中粘多糖的含量测定 LJ].大理学院学报 201312(3) 9—12

[16] 杨芳 ,邵金良,汪庆平 ,等.美洲大蠊水解氨基酸含量测定及营养评价[J].氨基酸和生物资源,201032(1)9-11

[17] 张慧琴,姚敏,吴道勋,.美洲大蠊化学成分和药理活性[J].动物医学进展,2018,39(3):107-110.

[18] 谢静静,付文鹏,赵艳雯,杨永寿,肖培云.美洲大蠊脱脂膏中总糖和还原糖含量的测定[J].食品工业科技,2019,40(03):199-206.DOI:10.13386/j.issn1002-0306.2019.03.032.

[19] 焦春香,刘光明,周萍.天然药物康复新的研究进展[J].时珍国医国药,2008, 19(11): 2623.

[20] AndreVFGlauciaRODanielleM Peta1Heparansulfateis themainsulfated glycosaminoglycan speciesin internalorgansof themalecockroachPeriplanetaamericana[J]Micron2006 3741

[21] Luo SL, Huang XJ, Wang Y, et al.Isocoumarins from American cockroach (Periplaneta americana) and their cytotoxic activities[J].Fitoterapia, 2014, 95 (10) :115.

[22] 隋世燕,张成桂,徐取尉,.美洲大蠊提取物对大鼠卵巢卵泡发育的影响[J].中国畜牧杂志,2017,53(04):63-69.

[23] 李杰,陈哲杰,石金凤,.美洲大蠊口腔贴膜剂的制备及其抗口腔溃疡作用考察[J]. 中国实验方剂学杂志,2018,24(23):29-36.

[24] 魏操,翟素珍,邰胜燕,.美洲大蠊提取物对大鼠皮肤创伤修复机制探讨[J].安徽医科大学学报,2018,53(08):1161-1167.

[25] 李文华,伍伟明,刘筱,.美洲大蠊提取液对慢性难愈合创面Ⅰ/Ⅲ型胶原蛋白调控研究[J].湖南中医药大学学报,2018,38(03):250-253.

[26] 余向华,管鸿巧,曹建海,黄哲冲,朱建国,陈岚,薛大燕.蟑螂种群分布及季节消长监测分析[J].中华卫生杀虫药械,2009,15(02):134-136.DOI:10.19821/j.1671-2781.2009.02.019.

[27] 张彬. 猪和绵羊来源肝素寡糖结构的比较研究[D].山东大学,2020.DOI:10.27272/d.cnki.gshdu.2020.004330.

[28] 王文爽,许莹莹,石立冉,李福川.海洋来源硫酸软骨素降解酶的研究进展[J].生命科学,2019,31(09):894-901.DOI:10.13376/j.cbls/2019110.

[29] 杜峰涛,任朋朋,王荣宇,李磊.美洲大蠊人工养殖及经济价值的研究进展[J].现代畜牧科技,2019(11):1-3.DOI:10.19369/j.cnki.2095-9737.2019.11.001.

[30] 桑晓,韩海燕,王彦多,.蜘蛛粉中糖胺聚糖提取工艺的优化[J].山东化工,2018,47(8):26-29.

[31] 赵思惟,秦勇,王淼,.中华白玉蜗牛来源糖胺聚糖的提取、分离及其抗氧化活性分析[J].山东化工,2023,52(04):42-45.DOI:10.19319/j.cnki.issn.1008-021x.2023.04.005.

[32] 孙晓朋.四角蛤蜊糖胺聚糖的提取、纯化及生理活性研究[D].天津科技大学,2011.

[33] 孙晓君.生物医药中糖胺聚糖结构分析新方法研究[D].山东大学,2017.

[34] 韩乃寒.高正电荷绿色荧光蛋白在糖胺聚糖及蛋白聚糖检测中的应用[D].山东大学,2019.



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收稿日期2024-06-22

基金项目: 山东省自然科学基金项目(青年):基于肠道菌群及其代谢产物研究蜚蠊寡糖CrSGAG改善小鼠溃疡性结肠炎的作用机制(项目号:ZR2023QC060));山东省中医药科技发展项目:基于糖组学的蜚蠊活性寡糖筛选及其在糖尿病足溃疡创面愈合治疗中的药理作用分析(项目号:Q-2022140));泰安市科技发展项目:细菌来源硫酸软骨素/硫酸皮肤素硫酸酯酶的筛选鉴定及底物降解模式研究(项目号:2021NS385))

作者简介:高志远(2004-),男,本科,学生,生物化学与分子生物学;贾星晨(2002-),女,本科,学生,生物化学与分子生物学; 马星辰(2005-),女,本科,学生,生物化学与分子生物学;林乐溪(2003-),女,本科,学生,生物化学与分子生物学;朱付程(2004-),女,本科,学生,生物化学与分子生物学;张惟嘉(2004-),男,本科,学生,生物化学与分子生物学。

通信作者:王淑敏(1992-),女,博士,讲师,生物化学与分子生物学,E-mailwshmfly@163.com;李晓倩(1982-),女 ,硕士,实验师,生物化学与分子生物学,E-mailxqli@sdfmu.edu.cn.



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