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山楂（Crataegus spp），隶属于蔷薇科苹果亚科山楂属，是中国特有的传统药食同源植物，被广泛作为食品原料使用。山楂栽培历史悠久，种植面积广，产量可观，营养成分极为丰富。山楂中富含多糖、多酚、有机酸、维生素和矿物质，多糖是山楂最重要的营养成分和活性成分之一，在调节机体免疫能力、体外促益生菌生长、抗氧化等方面表现突出。但由于多糖组成的复杂性、山楂原料的多样性以及纯化技术的不同，使得山楂多糖的分子组成还不明晰，且未见有关山楂多糖抗结肠癌活性的研究报道。因此，本文系统的研究了山楂多糖的提取纯化工艺条件，确定了多糖的成分组成，并以纯化后的山楂多糖为材料，分别以人结肠癌细胞HCT116和结肠癌模型小鼠为研究对象，探究了山楂多糖在体内和体外抗结肠癌的生物活性，并对其作用机理进行了较为深入研究。本文获得的主要结果如下:
(1)优化了山楂多糖的提取工艺。采用水提醇沉法，选择提取时间、提取温度和液料比3个因素分别进行单因素试验，确定了各因素在响应面试验中的取值中心点。在单因素试验基础上，运用Box-Behnken的中心组合设计规律，采用三因素三水平的响应面法操作试验，对提取时间、提取温度和液料比3个参数的试验组合进行优化。运用Design-Expert V8.0软件对试验数据进行处理分析，得出最优提取条件为提取时间为Sh、提取温度为63℃、液料比为41mL/g，此条件下山楂多糖得率的预测值为15.87％，并进行了5次重复的验证试验，测得的山楂多糖得率的平均值为15.96％。
(2)分离纯化了山楂多糖并对多糖特征进行了分析。采用Sevage法对山楂粗多糖进行脱蛋白，去杂质后得到山楂精制多糖HPS。运用DEAE-Sepharose Fast Flow层析柱对山楂精制多糖HPS进行初步分离，得到两个组分HPS-1和HPS-2。采用高效凝胶渗透色谱(HPGPC)对HPS、HPS-1和HPS-2的分子量作进一步鉴定，结果显示HPS重均分子量为1.423×105Da和4.080×104Da，HPS-1和HPS-2的重均分子量为1.554×105Da和3.190×104Da。单糖组成分析结果表明HPS、HPS-1和HPS-2最主要的单糖组成是葡萄糖，其中HPS主要由葡萄糖、阿拉伯糖、岩藻糖、半乳糖、半乳糖醛酸、鼠李糖和木糖组成，它们的摩尔百分比分别为44.51％、29.24％、10.67％、5.61％、4.11％、2.91％和1.69％。
(3)初步明确了山楂多糖可通过调控细胞周期和促细胞凋亡有效抑制人结肠癌细胞HCT116的生长。经过山楂多糖(HPS)处理12h后，HCT116细胞的增殖量受到明显抑制，其Ki67和P-Akt的蛋白表达量显著降低，且呈现一定的剂量反应关系，初步表明HPS对HCT116细胞的生长具有抑制作用。在此基础上，利用流式细胞术、qRT-PCR和Western Blot技术，对经HPS处理后的人结肠癌细胞进行了分析。结果表明，经HPS处理12h后，HCT116细胞中G0/G1期的细胞比例随HPS浓度增加而增加，HPS可下调细胞周期因子CDK2、CDK4、Cyclin A1、Cyclin D1和Cyclin E1在转录水平的表达;经HPS处理12h后，HCT116细胞中的凋亡细胞比例随着HPS剂量的增加而增长，HPS通过上调HCT116细胞TNF家族（Fas和TNF-R1）及传导受体（FADD和TRADD）的mRNA表达，上调Caspase家族中Caspase3、7、8、9的mRNA表达，下调Bc1-2并上调Bax的mRNA表达，激活了HCT116细胞的线粒体凋亡途径，从而导致细胞凋亡;HPS通过促进HCT116细胞中p38蛋白的磷酸化，进一步发挥抗肿瘤的作用。
(4)初步证明了山楂多糖对化学诱导的小鼠结肠癌有干预作用。采用葡聚糖硫酸钠盐(Dextran sulfate sodium，DSS)和氧化偶氮甲烷(Azoxymethane，AOM)联合诱导Balb/c小鼠结肠癌模型的方法，研究HPS对结肠癌的干预作用。结果表明，HPS可增加结肠癌模型小鼠的体重、提高其免疫器官胸腺和脾脏的相对质量，减少结肠内肿瘤和息肉的数量;HPS处理可降低模型小鼠血液白细胞总数，及血清炎症因子水平，改善了动物的肠道炎症;病理组织学检查发现，HPS可减轻模型小鼠的结肠水肿，降低结肠黏膜损伤，炎性细胞的浸润程度下降;HPS干预可显著提高小鼠结肠组织中凋亡程序启动的关键因子Caspase3的表达量，加大了结肠细胞凋亡，高剂量组凋亡细胞发生率比模型组增加55.5％;通过高通量测序，发现HPS能够显著增加结肠癌小鼠肠道的微生物多样性，并降低拟杆菌门比率，增加厚壁菌门的比率，从而维持肠道菌群平衡，保护肠道黏膜、预防组织损伤。
(1)优化了山楂多糖的提取工艺。采用水提醇沉法，选择提取时间、提取温度和液料比3个因素分别进行单因素试验，确定了各因素在响应面试验中的取值中心点。在单因素试验基础上，运用Box-Behnken的中心组合设计规律，采用三因素三水平的响应面法操作试验，对提取时间、提取温度和液料比3个参数的试验组合进行优化。运用Design-Expert V8.0软件对试验数据进行处理分析，得出最优提取条件为提取时间为Sh、提取温度为63℃、液料比为41mL/g，此条件下山楂多糖得率的预测值为15.87％，并进行了5次重复的验证试验，测得的山楂多糖得率的平均值为15.96％。
(2)分离纯化了山楂多糖并对多糖特征进行了分析。采用Sevage法对山楂粗多糖进行脱蛋白，去杂质后得到山楂精制多糖HPS。运用DEAE-Sepharose Fast Flow层析柱对山楂精制多糖HPS进行初步分离，得到两个组分HPS-1和HPS-2。采用高效凝胶渗透色谱(HPGPC)对HPS、HPS-1和HPS-2的分子量作进一步鉴定，结果显示HPS重均分子量为1.423×105Da和4.080×104Da，HPS-1和HPS-2的重均分子量为1.554×105Da和3.190×104Da。单糖组成分析结果表明HPS、HPS-1和HPS-2最主要的单糖组成是葡萄糖，其中HPS主要由葡萄糖、阿拉伯糖、岩藻糖、半乳糖、半乳糖醛酸、鼠李糖和木糖组成，它们的摩尔百分比分别为44.51％、29.24％、10.67％、5.61％、4.11％、2.91％和1.69％。
(3)初步明确了山楂多糖可通过调控细胞周期和促细胞凋亡有效抑制人结肠癌细胞HCT116的生长。经过山楂多糖(HPS)处理12h后，HCT116细胞的增殖量受到明显抑制，其Ki67和P-Akt的蛋白表达量显著降低，且呈现一定的剂量反应关系，初步表明HPS对HCT116细胞的生长具有抑制作用。在此基础上，利用流式细胞术、qRT-PCR和Western Blot技术，对经HPS处理后的人结肠癌细胞进行了分析。结果表明，经HPS处理12h后，HCT116细胞中G0/G1期的细胞比例随HPS浓度增加而增加，HPS可下调细胞周期因子CDK2、CDK4、Cyclin A1、Cyclin D1和Cyclin E1在转录水平的表达;经HPS处理12h后，HCT116细胞中的凋亡细胞比例随着HPS剂量的增加而增长，HPS通过上调HCT116细胞TNF家族（Fas和TNF-R1）及传导受体（FADD和TRADD）的mRNA表达，上调Caspase家族中Caspase3、7、8、9的mRNA表达，下调Bc1-2并上调Bax的mRNA表达，激活了HCT116细胞的线粒体凋亡途径，从而导致细胞凋亡;HPS通过促进HCT116细胞中p38蛋白的磷酸化，进一步发挥抗肿瘤的作用。
(4)初步证明了山楂多糖对化学诱导的小鼠结肠癌有干预作用。采用葡聚糖硫酸钠盐(Dextran sulfate sodium，DSS)和氧化偶氮甲烷(Azoxymethane，AOM)联合诱导Balb/c小鼠结肠癌模型的方法，研究HPS对结肠癌的干预作用。结果表明，HPS可增加结肠癌模型小鼠的体重、提高其免疫器官胸腺和脾脏的相对质量，减少结肠内肿瘤和息肉的数量;HPS处理可降低模型小鼠血液白细胞总数，及血清炎症因子水平，改善了动物的肠道炎症;病理组织学检查发现，HPS可减轻模型小鼠的结肠水肿，降低结肠黏膜损伤，炎性细胞的浸润程度下降;HPS干预可显著提高小鼠结肠组织中凋亡程序启动的关键因子Caspase3的表达量，加大了结肠细胞凋亡，高剂量组凋亡细胞发生率比模型组增加55.5％;通过高通量测序，发现HPS能够显著增加结肠癌小鼠肠道的微生物多样性，并降低拟杆菌门比率，增加厚壁菌门的比率，从而维持肠道菌群平衡，保护肠道黏膜、预防组织损伤。