茶葉非淀粉多糖的分離制備、功能特性及降糖機(jī)制研究.pdf

1、目前關(guān)于茶多糖的分離純化及降血糖作用研究較多,但對(duì)其可能的降糖機(jī)制,及進(jìn)入動(dòng)物機(jī)體后如何消化吸收及分布的報(bào)道還很少。本文以杭州西湖龍井產(chǎn)的粗老茶葉為原料,研究了水溶性茶多糖的提取工藝,制備方法;茶多糖體內(nèi)外抗氧化活性,并探討了茶多糖可能的降血糖機(jī)制;考察了茶多糖在體內(nèi)外的動(dòng)態(tài)分布特性和規(guī)律;研究了不同處理工藝和粒徑大小對(duì)茶葉不溶性非淀粉多糖營(yíng)養(yǎng)成分及理化功能性質(zhì)的影響。主要結(jié)論如下:
　　1.通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn),對(duì)四個(gè)因素(

2、溫度、提取次數(shù)、時(shí)間、液料比)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),提取效果影響依次為提取溫度>提取次數(shù)>時(shí)間>液料比。茶多糖的最佳提取的工藝條件:料比為40:1、時(shí)間為2.5h、溫度100℃、提取次數(shù)為3次,茶多糖得率可達(dá)到4.4％。
　　2.分別采用水法和堿法制備不同種類(lèi)的不溶性茶葉非淀粉多糖(INSP),測(cè)定其營(yíng)養(yǎng)成分及兩種提取方式下不同粒徑的水合能力(包括結(jié)合水力、持水性、膨脹率)和吸附性能(包括持油性、膽酸鹽、亞硝酸根離子吸附能力)。結(jié)果表明:

3、2種工藝制備的INSP間營(yíng)養(yǎng)成分存在一定差異,尤其是影響其理化性質(zhì)的氨基糖與碳水化合物。其中堿法制備的茶葉非淀粉多糖(INSP2)中氨基糖與碳水化合物含量分別是水法制備的茶葉非淀粉多糖(INSP1)的1.50倍與1.35倍;堿法工藝制備的INSP2中的氨基糖殘留比較多;堿法工藝制備的INSP2中粗蛋白含量低,INSP1中是INSP2的7.09倍,說(shuō)明處理工藝對(duì)茶葉INSP的理化性質(zhì)亦產(chǎn)生較大影響。適度堿處理獲得的INSP的水合能力與吸附

4、性均優(yōu)于水處理,其中膨脹率、持水力與結(jié)合水力分別為水處理的1.22、1.11、1.20倍。茶葉不溶多性多糖的功能特性與粉碎粒徑有很大的相關(guān)性。茶葉不溶多性多糖的結(jié)合水能力、持油性與吸附膽酸鈉能力在ITP250時(shí)其功能都是最大的。當(dāng)粉碎粒徑為ITP100到ITP200時(shí)持水能力與吸附能力均表現(xiàn)下降趨勢(shì),但變化趨勢(shì)不完全一致,原因有待進(jìn)一步分析。
　　3.采用酒精分級(jí)醇沉的方法,利用不同酒精濃度的分級(jí)醇沉粗多糖(CP),得到四種組分(

5、TPF30,TPF50,TPF70和 TPF90),其不同組分多糖含量分別是0.06mg/g,0.82mg/g,0.33mg/g和0.17mg/g,并用高效液相色譜(GC)法分析了其單糖組成,實(shí)驗(yàn)結(jié)果這四種組分均含有鼠李糖、巖藻糖、阿拉伯糖、甘露糖、葡萄糖、半乳糖、葡萄糖醛酸,但組成比各不相同。這說(shuō)明分子量不同,組成成分比不同,可能會(huì)有不同的功能性質(zhì)。研究從粗茶多糖中分離得到的四個(gè)組分的抗氧化活性和降血糖功能。研究發(fā)現(xiàn)茶多糖的自由基清除

6、能力與溶液濃度有很大的正相關(guān)性。四個(gè)組分的清除自由基的能力均隨多糖溶液濃度(0.1到1.0 mg/ml)的升高而變強(qiáng)。當(dāng)茶多糖溶液濃度達(dá)1.0 mg/ml時(shí), CP,TPF30, TPF50,TPF70和TPF90的羥基自由基清除能力分別是37.44%,45.91%,22.24%,56.36%和74.39%。DPPH清除能力分別是45.26%,44.08%,30.00%,32.37%和44.26%。還原能力分別是69.30%,57.67

7、%,81.17%,37.07%和101.40%。金屬螯合能力分別為10.38%,4.30%,7.02%,21.14%和34.15%。其中組分TPF70和TPF90均具有較好的清除自由基能力。
　　選用 ALX糖尿病模型小鼠檢測(cè)了粗茶多糖中分離得到的四個(gè)組分的降血糖效果。結(jié)果顯示TPF50, TPF70和TPF90均有不同程度的降血糖效果,它們的高劑量組(300mg/kg)的降糖效果與陰性組相比,分別降低的了60.8%,64.3%,

8、54.3%,降糖效果顯著(P<0.01,P<0.001,P<0.001)。
　　4.同時(shí)綜合考慮,以四個(gè)分級(jí)組分的得率、抗氧化效果和降糖效果為指標(biāo),篩選了TPF70組分,進(jìn)行下一步的研究。TPF70根據(jù)分子篩純化等到較純的組分TPF70-a,用于糖尿病小鼠的體內(nèi)抗氧化實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,茶多糖和陽(yáng)性對(duì)照組小鼠的血清 GSH水平顯著高于陰性對(duì)照組(P<0.05、P<0.01)。肝臟中,茶多糖治療組小鼠的肝臟中GR水平顯著高于陰性對(duì)照組(

9、P<0.05),GSH水平也顯著高于陰性對(duì)照組(P<0.01)。陰性對(duì)照組 MAD指標(biāo)與陽(yáng)性組差異顯著(P<0.05),陰性對(duì)照組SOD、CAT與茶多糖治療組差異顯著(P<0.05)。陰性對(duì)照組小鼠肝臟中 LPS含量與茶多糖治療組差異顯著(P<0.001),與陽(yáng)性對(duì)照組(P<0.01)差異顯著,與空白組(P<0.05)。茶多糖治療組和陽(yáng)性對(duì)照組肝糖原含量顯著高于陰性組(P<0.01,P<0.05)。此結(jié)果表明,茶多糖治療組和陽(yáng)性對(duì)照組都

10、具有較好的體內(nèi)抗氧化效果。同時(shí)觀察小鼠的肝臟、腎臟組織切片,可以明顯看出茶多糖治療組和陽(yáng)性對(duì)照組的肝細(xì)胞的腫脹情況明顯改善,索狀結(jié)構(gòu)變得較清楚。觀察小鼠胰島切片,可以發(fā)現(xiàn)陰性對(duì)照組的胰臟切片,胰島發(fā)生損傷,排列不整齊。胰島細(xì)胞體積變小,β細(xì)胞顆粒脫失,變空泡,出現(xiàn)水腫,胞漿內(nèi)基質(zhì)變得較為透明,無(wú)法染色。茶多糖治療組和陽(yáng)性對(duì)照組的胰島細(xì)胞有很大程度的改善,胞漿內(nèi)有紫紅色顆粒。說(shuō)明茶多糖治療糖尿病小鼠后能明顯延緩糖尿病引起的肝臟、腎損傷。陽(yáng)

11、性對(duì)照組的胰島形態(tài)基本恢復(fù)正常。說(shuō)明茶多糖治療對(duì)糖尿病胰島有修復(fù)作用。說(shuō)明多糖的降血糖機(jī)制有可能是調(diào)節(jié)糖代謝相關(guān)酶系統(tǒng)。
　　5.通過(guò)模擬茶多糖在人工胃環(huán)境蠕動(dòng)情況,對(duì)茶多糖在胃中的表現(xiàn)進(jìn)行解析。發(fā)現(xiàn)茶多糖在體外模擬人工胃液的環(huán)境中,隨反應(yīng)時(shí)間的延長(zhǎng),還原糖的含量也隨之緩慢增加。從10min到60min,還原糖含量增加迅速,60min后增加緩慢。從10 min開(kāi)始就有小分子化合物出現(xiàn),隨作用時(shí)間延長(zhǎng)大分子多糖出現(xiàn)明顯變化,分子量下

12、降明顯,出現(xiàn)許多小分子片段。表明茶多糖在體外模擬人工胃液的環(huán)境中隨時(shí)間作用會(huì)發(fā)生不同程度的降解,產(chǎn)生還原糖和寡糖片段。采用熒光胺標(biāo)記技術(shù),標(biāo)記分級(jí)純化后的茶多糖,并建立熒光標(biāo)記多糖定量分析方法。追蹤不同給藥方式,不同時(shí)間段,其在小鼠胃腸道內(nèi)及小鼠血漿中分布的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,結(jié)果顯示不同的給藥方式在體內(nèi)的動(dòng)態(tài)分布差異明顯。可能是因?yàn)椴瓒嗵墙?jīng)腹腔注射和口服的代謝途徑有很大的差異,腹腔注射相對(duì)于灌胃起效快。灌胃的方式效果較緩慢,但在體內(nèi)作用時(shí)間