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本研究以尖顶羊肚菌为材料,通过液体深层发酵技术获得菌丝体和发酵液。通过多糖分离纯化技术、现代仪器分析技术、分子修饰技术和细胞培养技术对尖顶羊肚菌胞外多糖(EPMC)和胞内多糖(IPMC)进行了分离纯化,修饰及诱导肿瘤细胞凋亡的生物活性的相关研究。具体研究方法和结果如下: 1.本研究用500L发酵罐深层发酵培养尖顶羊肚菌菌丝体,获得306L发酵液,菌丝体1.5kg。硫酸-苯酚法测得发酵滤液中多糖含量为2.23g/L。发酵液经超滤膜浓缩,除去小分子物质及大部分色素。 2.使用DEAE-纤维素对尖项羊肚菌胞外粗多糖EPMC-1进行纯化。使用0.1mol/LNaCl溶液洗脱被吸附于DEAE-纤维素上的多糖,洗脱后尖顶羊肚菌胞外多糖EPMC-2的得率为20.21%,总糖、还原糖和蛋白质含量分别为78.48%、1.19%和4.36%;蛋白质、还原糖含量分别降低了0.92%和1.78%,这说明使用DEAE-纤维素纯化尖项羊肚菌多糖能够得到较好的纯化效果。 3.使用sephadexG-100对EPMC-2和IPMC-2进行纯化。用超纯水进行洗脱,洗脱后尖顶羊肚菌纯化胞外多糖EPMC-3的得率为21.8%,总糖含量为92.57%,不含有蛋白质和还原糖;尖顶羊肚菌纯化胞内多糖IPMC-3的得率为68.3%,总糖含量为87.42%、不含有还原糖和蛋白质。经sephadexG-100柱层析,苯酚-硫酸法检测,分光光度计鉴定EPMC-3和IPMC-3均为平均相对分子质量相对集中的均一多糖组分。 通过相关实验鉴定了EPMC-3和IPMC-3的理化性质。EPMC-3和IPMC-3呈淡黄色粉末,易溶于水,溶液粘度较低,不溶于有机溶剂如高浓度的丙酮、乙酸乙脂、甲醇、乙醇、正丁醇等;不含多酚类物质、游离单糖、糖醛酸和淀粉。 4.利用红外光谱仪(IR)检测EPMC-3和IPMC-3均为β-型吡喃糖;凝胶渗透色谱(GPC)和气相色谱-质谱(GC-MS)联用仪分析测得IPMC-3的相对分子量为9.96×104Da,由核糖、鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成,摩尔比为:0.6:1.7:4.3:1:80.1:69.7:42.2。 5.经氯磺酸-吡啶法修饰尖顶羊肚菌多糖,获得4种硫酸化多糖:硫酸化尖顶羊肚菌粗胞外多糖EPMC-1S,硫酸化尖顶羊肚菌纯化胞外多糖EPMC-2S,硫酸化尖顶羊肚菌粗胞内多糖IPMC-1S,硫酸化尖顶羊肚菌纯化胞内多糖IPMC-2S。IR检测表明,4种硫酸化多糖在1230cm-1左右和810cm-1左右新增两条硫酸酯键特征的吸收峰,在3400cm-1附近的羟基吸收峰有所降低,部分羟基已被酯化,表明多糖已形成硫酸酯。氯化钡-明胶浊度法测得EPMC-1S的S%为13.72%,取代度为1.23;EPMC-2S的S%为14.63,取代度为:1.39;IPMCS-1的S%为14.24,取代度为1.32;IPMC-2S的S%为13.01,取代度为1.13。 6.MTT法检测了EPMC-1,EPMC-1S,EPMC-2,EPMC-2S,IPMC-1,IPMC-IS,IPMC-2,IPMC-2S分别对人乳腺癌细胞系MCF-7和人肝癌细胞系HepG2的增殖影响。与未经硫酸化修饰的多糖相比,IPMC-1S,IPMC-2S显著抑制MCF-7细胞和HepG2细胞的增殖,且呈剂量依赖性。表明多糖中硫酸基团的加入,IPMC-1S和IPMC-2对MCF-7细胞和HepG2细胞增殖的抑制作用显著增强。 7.Annexin-V-PI复染法、PI单染法、细胞流式仪检测技术研究了IPMC-1S诱导人乳腺癌细胞系MCF-7和人肝癌细胞系HepG2凋亡的作用效果。结果显示:①IPMC-1S均能显著的抑制MCF-7细胞和HepG2细胞的增殖,诱导细胞凋亡且呈剂量依赖性;②IPMC-1S将部分MCF-7细胞停滞于G1期和G2期,部分HepG2细胞停滞于G1期,从而抑制细胞增殖,进一步诱导细胞凋亡;③IPMC-1S对MCF-7细胞和HepG2细胞凋亡率的影响明显。作用MCF-7细胞24h后,凋亡率为2.35%;作用HepG2细胞24h后,凋亡率为10.98%,相对于MCF-7细胞,IPCM-1S诱导HepG2细胞凋亡的作用效果更明显。