鐵皮石斛多糖化學(xué)修飾及其對(duì)免疫活性的影響

童 微，余 強(qiáng)，李 虎，崔武衛(wèi),2，聶少平,*

（1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2.加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部圭爾夫食品研究中心，加拿大 安大略 圭爾夫 NIG 5C9）

鐵皮石斛多糖化學(xué)修飾及其對(duì)免疫活性的影響

童 微1，余 強(qiáng)1，李 虎1，崔武衛(wèi)1,2，聶少平1,*

（1.南昌大學(xué) 食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江西 南昌 330047；2.加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部圭爾夫食品研究中心，加拿大 安大略 圭爾夫 NIG 5C9）

采用水提醇沉法結(jié)合凍融制備高純度鐵皮石斛多糖，并利用硫酸化、脫乙酰化及羧甲基化修飾方法對(duì)鐵皮石斛多糖進(jìn)行化學(xué)修飾，探討不同方法修飾的鐵皮石斛多糖對(duì)RAW264.7巨噬細(xì)胞免疫活性影響。結(jié)果表明，鐵皮石斛純多糖（purif i ed polysaccharides of Dendrobium off i cinale，DOP）的中性糖含量較高，而糖醛酸及蛋白質(zhì)含量則較低，分別為87.37%、3.19%和0.51%，羧甲基化及硫酸化顯著降低了鐵皮石斛多糖的中性糖含量。紅外分析結(jié)果顯示硫酸化、脫乙?；棒燃谆揎椦苌锞殉晒χ苽洹８咝阅苣z滲透色譜法測(cè)定鐵皮石斛多糖分子質(zhì)量為960 kD，硫酸化及羧甲基化修飾顯著增加了其分子質(zhì)量。體外實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)，硫酸化和脫乙酰化修飾的鐵皮石斛多糖能夠增強(qiáng)RAW264.7巨噬細(xì)胞的免疫活性，而羧甲基化修飾則表現(xiàn)為顯著的抑制作用，表明不是所有的官能團(tuán)接枝改性都可以改善鐵皮石斛多糖對(duì)免疫活性的影響。

鐵皮石斛；多糖；化學(xué)修飾；RAW264.7巨噬細(xì)胞；免疫活性

鐵皮石斛為蘭科石斛屬多年生附生草本植物，被列為石斛上品，是一種藥食兩用植物，其莖可直接食用，亦可將其作為原料進(jìn)行泡茶、煮粥、煲湯及浸酒，具有益胃生津、滋陰清熱等功效[1-3]。此外，食用鐵皮石斛還可以提高機(jī)體的健康水平、預(yù)防慢性疾病的發(fā)生[4]。隨著鐵皮石斛功效研究的不斷深入，其在食品工業(yè)中的應(yīng)用也得到了迅速的發(fā)展。目前，市場(chǎng)上的鐵皮石斛產(chǎn)品主要包括鐵皮楓斗、鐵皮石斛顆粒沖劑、鐵皮石斛花茶、鐵皮石斛茶葉及鐵皮石斛功能性飲料等產(chǎn)品。

分子修飾是指利用化學(xué)、物理和生物學(xué)等手段對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行修飾，從而得到具有多樣生物活性衍生物的方法，包括化學(xué)、物理及生物3 種修飾方法。其中，化學(xué)修飾是常用方法，主要包括硫酸化、乙酰化、羧甲基化、磷酸化、烷基化、硒化等。在構(gòu)效關(guān)系研究中發(fā)現(xiàn)，一些天然多糖本身不具有或具有較弱的生物活性[5]，由于活性的發(fā)揮與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，因此可以利用化學(xué)修飾的方法對(duì)多糖進(jìn)行衍生以改善其生物活性。例如，硫酸化迷果芹多糖能夠有效清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基、羥自由基和超氧陰離子自由基，提高其抗氧化活性[6]。硒化的百合多糖能夠顯著促進(jìn)淋巴細(xì)胞的增殖，提高雞外周血淋巴細(xì)胞白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-2、IL-6和干擾素（interferon，IFN) -γ mRNA的表達(dá)，從而提高其免疫活性[7]。烏龍茶多糖經(jīng)硫酸化和乙?；揎椇笃淇寡趸钚跃兴岣遊8]。

鐵皮石斛多糖是一種天然乙?；嗵?，含有β-1,4-D-葡甘露聚糖的主鏈結(jié)構(gòu)，在β-1,4-D-甘露糖殘基的C2位的O上連有乙?；且环N天然的乙?；嗵荹4,9-10]，具有抗腫瘤、增強(qiáng)免疫力、抗氧化等多種功效[11-13]，其中免疫調(diào)節(jié)活性備受關(guān)注[4,14-16]。近年來(lái)研究還發(fā)現(xiàn)，鐵皮石斛多糖對(duì)機(jī)體的腸道免疫和結(jié)腸的健康也具有一定的促進(jìn)作用[4,9]。然而，對(duì)鐵皮石斛多糖目前的研究主要集中在其自身結(jié)構(gòu)以及生理活性方面，對(duì)其的化學(xué)修飾衍生方面的研究報(bào)道還較少。本實(shí)驗(yàn)對(duì)鐵皮石斛多糖進(jìn)行硫酸化、脫乙酰化及羧甲基化修飾，并對(duì)衍生化多糖的結(jié)構(gòu)特征及對(duì)體外免疫活性的影響進(jìn)行研究，旨在比較不同官能團(tuán)的引入或去除對(duì)多糖結(jié)構(gòu)及其免疫活性的影響，從而為鐵皮石斛多糖構(gòu)效關(guān)系的研究提供一定的理論依據(jù)，同時(shí)也為開(kāi)發(fā)新型多糖及促進(jìn)鐵皮石斛產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鐵皮石斛干莖由云南金九地生物科技有限公司提供；小鼠巨噬細(xì)胞株RAW264.7購(gòu)自中國(guó)科學(xué)院上海生科院細(xì)胞資源中心。

DMEM（Dulbecco’s modif i ed Eagle medium）培養(yǎng)基美國(guó)Thermo公司；胎牛血清 以色列Biological Industries公司；耐高溫α-淀粉酶 杰能科（中國(guó)）生物工程有限公司；脂多糖（lipopolysaccharide，LPS）、異硫氰酸熒光素標(biāo)記葡聚糖（fluorescein isothiocyanatedextran，F(xiàn)ITC-dextran）、葡萄糖、阿拉伯糖、甘露糖、半乳糖、鼠李糖、木糖、巖藻糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、核糖標(biāo)準(zhǔn)品 美國(guó)Sigma公司；咔唑 上海國(guó)藥集團(tuán)；牛血清白蛋白 美國(guó)Amresco公司；氯磺酸、一氯乙酸 薩恩化學(xué)技術(shù)（上海）有限公司；濃硫酸、無(wú)水碳酸鈉、濃鹽酸、氫氧化鈉、吡啶、苯酚、正己烷、95%乙醇、無(wú)水乙醇等均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

NICOLET-5700傅里葉紅外光譜儀 美國(guó)尼高力儀器公司；FACS Calibur流式細(xì)胞儀 美國(guó)BD公司；高效分子排阻色譜系統(tǒng) 美國(guó)Brookhaven公司；TGL-16GA CO2培養(yǎng)箱、Varioskan Flash全波長(zhǎng)多功能酶標(biāo)儀 美國(guó)Thermo公司；超凈工作臺(tái) 吳江市凈化設(shè)備總廠；倒置顯微鏡 日本Olympus公司；TU-1900雙光束紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì) 北京普析通用有限責(zé)任公司。

1.3 方法

1.3.1 鐵皮石斛多糖的純化

方法[17]，將50 g鐵皮石斛干莖粉碎至80 目以下，分別依次加入正己烷、95%乙醇溶液，依次各攪拌48 h。過(guò)濾除去浸泡液，收集殘?jiān)?，然后加? 倍質(zhì)量的去離子水，于70 ℃攪拌提取3 h，離心收集上清液，剩余殘?jiān)俅芜M(jìn)行提取。收集、混合提取所得上清液，真空濃縮后加入乙醇進(jìn)行沉淀，靜置過(guò)夜，離心（25 ℃，4 800 r/min，10 min）收集沉淀。所得沉淀再加入去離子水進(jìn)行復(fù)溶，冷凍干燥后得到鐵皮石斛粗多糖樣品（crude polysaccharides of Dendrobium off i cinale，DOC）。取10 g DOC溶于1 000 mL去離子水中，70 ℃加熱溶解，加入0.3 mL α-淀粉酶（酶活力為20 000 U/mL），酶解2 h后冷卻至室溫，“凍融-離心”4 次（4 ℃，10 000×g，20 min），最后一次離心所得上清液透析3 d，然后加入乙醇沉淀，靜置過(guò)夜，離心收集沉淀，所得樣品經(jīng)冷凍干燥后得到鐵皮石斛純多糖（purified polysaccharides of Dendrobium off i cinale，DOP）樣品。

1.3.2 DOP的化學(xué)修飾

1.3.2.1 DOP的硫酸化改性

參照文獻(xiàn)[18-19]，冰浴條件下，將氯磺酸逐滴加入到吡啶中進(jìn)行反應(yīng)以制備硫酸酯化試劑，其中氯磺酸和吡啶的體積比為1∶4。將15 mL硫酸酯化試劑逐滴加入鐵皮石斛多糖質(zhì)量濃度為10 mg/mL的甲酰胺溶液中，60 ℃反應(yīng)2 h，然后用4 mol/L NaOH中和，離心收集上清液并進(jìn)行透析72 h，真空濃縮后加入無(wú)水乙醇沉淀，靜置過(guò)夜，離心（25℃，4 800 r/min，10 min）收集沉淀。所得沉淀用去離子水復(fù)溶，冷凍干燥得到硫酸化鐵皮石斛多糖樣品（sulfated DOP，SDOP）。取代度（DS）測(cè)定采用氯化鋇-明膠法[20]，以硫酸鉀為換算當(dāng)量，取代度按公式（1）計(jì)算[21]。

式中：DS為取代度；S為硫酸基含量/%。

1.3.2.2 DOP的脫乙?；男?/p>

參考文獻(xiàn)[22]，將50 mg DOP樣品溶解于20 mL去離子水中，冷卻至4 ℃，緩慢加入等體積的冷N(xiāo)a2CO3溶液（0.2 mol/L），4 ℃條件下反應(yīng)1 h。反應(yīng)結(jié)束后，1 mol/L HCl溶液調(diào)節(jié)pH值至4.5，然后進(jìn)行透析48 h，經(jīng)真空濃縮及冷凍干燥后得到脫乙?；F皮石斛多糖樣品（deacetylated DOP，DADOP）。采用酸堿滴定法測(cè)定取代度[23]，乙?；考懊撘阴６韧ㄟ^(guò)公式（2）、（3）計(jì)算[24]。

式中：A為乙?；?%；V0為加入NaOH溶液的體積/mL；c0為NaOH濃度/（mol/L）；V1為消耗的HCl體積/mL；c1為HCl濃度/（mol/L）；m為樣品質(zhì)量/g；A1為DOP樣品中乙?；?%；A0為脫乙酰化后樣品中乙?；?%。

1.3.2.3 DOP的羧甲基化改性

參考文獻(xiàn)[25]，將100 mg D O P樣品溶解于40 mL 2.5mol/L NaOH溶液中，室溫?cái)嚢?0 min，加入2.2 g一氯乙酸，50 ℃反應(yīng)3 h，反應(yīng)結(jié)束后加入冰醋酸中和，然后進(jìn)行透析72 h，經(jīng)真空濃縮及冷凍干燥得到羧甲基化鐵皮石斛多糖樣品（caboxymethylated DOP，CMDOP）。采用經(jīng)典酸洗法[26]測(cè)定取代度（DS），按式（4）、（5）計(jì)算[26]。

式中：n為每克樣品消耗NaOH的物質(zhì)的量/（mmol/g）；V0為加入NaOH溶液的體積/mL；c0為NaOH溶液濃度/（mol/L）；V1為消耗HCl溶液的體積/mL；c1為HCl溶液濃度/（mol/L）；mCMDOP為羧甲基化鐵皮石斛多糖的質(zhì)量/mg。

1.3.3 鐵皮石斛多糖化學(xué)修飾衍生物結(jié)構(gòu)分析

1.3.3.1 傅里葉紅外光譜分析

分別取一定量DOP、SDOP、DADOP以及CMDOP樣品，采用溴化鉀壓片法制樣，然后采用傅里葉紅外光譜儀在400～4 000 cm-1范圍內(nèi)進(jìn)行掃描。

1.3.3.2 理化性質(zhì)分析

以甘露糖為標(biāo)準(zhǔn)品，采用苯酚-硫酸法[27]測(cè)定中性糖含量，測(cè)定波長(zhǎng)為490 nm；以半乳糖醛酸為標(biāo)準(zhǔn)品，采用硫酸-咔唑法[28]測(cè)定糖醛酸含量，測(cè)定波長(zhǎng)為530 nm；以牛血清白蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品，采用考馬斯亮藍(lán)法[29]測(cè)定蛋白質(zhì)含量，測(cè)定波長(zhǎng)為595 nm。

1.3.3.3 分子質(zhì)量測(cè)定

采用高效凝膠滲透色譜（high performance gel permeation chromatography，HPGPC）法[30]進(jìn)行測(cè)定。利用Agilent 1260高效液相色譜儀進(jìn)行分析，選用UltrahydrogelTM線性色譜柱（300 mm×7.8 mm）以及RI2410示差和DAD2996紫外檢測(cè)器。樣品測(cè)定的色譜條件為：流動(dòng)相為0.02% NaN3溶液；流速為0.6 mL/min；檢測(cè)器溫度和柱溫均為35 ℃；進(jìn)樣量20 μL。

1.3.4 DOP化學(xué)修飾前后免疫活性測(cè)定

1.3.4.1 RAW264.7巨噬細(xì)胞增殖效應(yīng)測(cè)定

采用細(xì)胞計(jì)數(shù)試劑盒（cell counting kit-8，CCK-8）法測(cè)定細(xì)胞增殖作用。將RAW264.7巨噬細(xì)胞按4×105個(gè)/mL接種于96 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，分別加入DOP、SDOP、DADOP以及CMDOP樣品（本實(shí)驗(yàn)室前期研究表明（論文未公開(kāi)），DOP在質(zhì)量濃度為40 μg/mL時(shí)活性最佳，故本研究所用多糖樣品均采用終質(zhì)量濃度為40 μg/mL），同時(shí)設(shè)置1 μg/mL的LPS陽(yáng)性對(duì)照孔、正常對(duì)照孔（含有巨噬細(xì)胞、CCK-8溶液而沒(méi)有藥物溶液）及陰性對(duì)照孔（含有培養(yǎng)基和CCK-8溶液而沒(méi)有巨噬細(xì)胞），每組均設(shè)6個(gè)復(fù)孔。在含5% CO2的37 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，然后加入10 μL的CCK-8試劑，1.5 h后終止培養(yǎng)，450 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)光密度（OD）值。細(xì)胞增殖率按公式（6）計(jì)算。

式中：A1為含有巨噬細(xì)胞、CCK-8溶液和藥物溶液孔的吸光度；A0為陰性對(duì)照孔的吸光度；A2為正常對(duì)照孔的吸光度。

1.3.4.2 RAW264.7 巨噬細(xì)胞吞噬效應(yīng)測(cè)定

采用FITC-dextran法測(cè)定巨噬細(xì)胞的吞噬作用。將RAW264.7巨噬細(xì)胞按每孔2×106個(gè)/孔接種于6 孔細(xì)胞培養(yǎng)板中，給藥方式同1.3.4.1節(jié)。24 h后去上清液，磷酸鹽緩沖溶液（phosphate buffer saline，PBS）清洗2 次，收集細(xì)胞于1.5 mL EP管中，離心（1 500 r/min，5 min）去上清液，分別加入100 μL PBS，然后分別加入10 μL 1 mg/mL FITC-dextran，37 ℃孵育1 h，用含2%胎牛血清的冷PBS中止反應(yīng)，巨噬細(xì)胞清洗2次，0.5 mL PBS重懸，流式細(xì)胞儀檢測(cè)分析。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

2 結(jié)果與分析

2.1 DOP化學(xué)修飾前后的理化性質(zhì)分析

表1 DOP化學(xué)修飾衍生物取代度、得率及化學(xué)成分分析Table 1 Degree of substitution, yield and chemical composition of chemically modified poly saccharides from Dendrobium of ficinale

由表1可知，DOP中性糖含量較高，為87.37%，而糖醛酸及蛋白質(zhì)含量則較低，分別為3.19%和0.51%。脫乙酰化修飾對(duì)其理化性質(zhì)無(wú)顯著改變，而羧甲基化及硫酸化顯著降低了鐵皮石斛多糖的中性糖含量，這與Chen Yi等[31-32]的研究結(jié)果一致，表明該現(xiàn)象可能與硫酸化及羧甲基化反應(yīng)時(shí)的酸性環(huán)境而引起的多糖降解及官能團(tuán)的引入有關(guān)。

由表1可知，SDOP取代度較高，為1.13，但得率較低，僅為59.37%。羧甲基化得率雖高，但其取代度較低，測(cè)定結(jié)果為0.52。DADOP脫乙酰度為75.00%，其得率為71.31%。

2.2 傅里葉紅外光譜分析

圖1 DOP及其化學(xué)修飾衍生物的紅外光譜分析Fig. 1 Infrared spectral analysis of native polysaccharides and chemically modif i ed polysaccharides from Dendrobium off i cinale

由圖1可知，DOP、SDOP、DADOP和CMDOP在3 430、2 930cm-1和2 372cm-1附近均有吸收峰，其中，3 430 cm－1附近的寬吸收峰是糖類(lèi)的O—H伸縮振動(dòng)，2 930 cm－1和2 372 cm－1處附近的吸收峰分別為糖類(lèi)C—H的伸縮振動(dòng)及變角振動(dòng)，表明DOP及其衍生產(chǎn)物均具有多糖的特征吸收峰。與DOP相比，SDOP在1 258 cm－1和811 cm－1處產(chǎn)生了明顯的吸收峰，其中1 258 cm－1處為S＝O伸縮振動(dòng)的特征吸收峰，811 cm－1處為S—O—C伸縮振動(dòng)的特征吸收峰[31]，表明SDOP為DOP硫酸化衍生產(chǎn)物。與DOP相比，DADOP在1 735、1 245 cm－1處吸收峰均發(fā)生顯著變化，其中1 735、1 247 cm－1處附近的吸收峰分別為乙?；聂驶腃＝O和C—O伸縮振動(dòng)[32]，表明DADOP為DOP脫乙?；苌?。與DOP相比，CMDOP在1 603 、1 415 cm－1和1 320 cm－1處均產(chǎn)生了明顯的吸收峰，其中1 603 、1 320cm－1處附近分別為羧基（COO—）的C＝O非對(duì)稱伸縮振動(dòng)和對(duì)稱伸縮振動(dòng)的特征吸收峰，1 415 cm－1處附近為甲基的C—H的變角振動(dòng)吸收峰[33]，表明CMDOP為DOP羧甲基化衍生物。

2.3 分子質(zhì)量

分子質(zhì)量分布由表1可知。根據(jù)各標(biāo)準(zhǔn)葡聚糖得到標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算得出DOP、SDOP、DADOP、CMDOP分子質(zhì)量分別為0.96×106、1.82×106、0.83×106、2.09×106D。此外，觀察SDOP、DADOP和CMDOP的檢測(cè)信號(hào)發(fā)現(xiàn)，SDOP和DADOP均主要為單一峰，CMDOP則具有3 個(gè)峰，表明羧甲基化修飾過(guò)程中DOP發(fā)生了較強(qiáng)烈的降解。

2.4 DOP化學(xué)修飾前后免疫活性測(cè)定

2.4.1 DOP化學(xué)修飾衍生物對(duì)RAW264.7巨噬細(xì)胞增殖的影響

表2 化學(xué)修飾衍生物對(duì)RAW264.7細(xì)胞增殖率的影響Table 2 Effects of chemically modif i ed polysaccharides from Dendrobium off i cinale on the proliferation of RAW264.7 cells

CCK-8實(shí)驗(yàn)結(jié)果（表2）顯示，與正常對(duì)照組相比，DOP、SDOP和DADOP均能顯著促進(jìn)RAW264.7巨噬細(xì)胞的增殖，且差異極顯著（P＜0.01），而CMDOP則無(wú)顯著差異，表明DOP、SDOP、DADOP及CMDOP均無(wú)明顯的細(xì)胞毒性作用。與DOP相比，SDOP能夠顯著促進(jìn)RAW264.7巨噬細(xì)胞的增殖（P＜0.05），這可能與SDOP具有較高的硫酸取代度有關(guān)[34]。DADOP無(wú)明顯的促進(jìn)作用，而CMDOP極顯著抑制了巨噬細(xì)胞的增殖作用（P＜0.01），推測(cè)這可能與DOP在羧甲基化修飾過(guò)程中發(fā)生的強(qiáng)烈降解及分子質(zhì)量顯著增加有關(guān)。

2.4.2 化學(xué)修飾衍生物對(duì)RAW264.7巨噬細(xì)胞吞噬效應(yīng)的影響

FITC-dextran 實(shí)驗(yàn)結(jié)果由圖2可知，SDOP和CMDOP對(duì)RAW264.7巨噬細(xì)胞吞噬作用結(jié)果與增殖作用相一致，分別能夠顯著地促進(jìn)及抑制（P＜0.01）RAW264.7巨噬細(xì)胞吞噬作用，表明硫酸化修飾能夠增強(qiáng)鐵皮石斛多糖的免疫活性，而羧甲基化則抑制其活性的發(fā)揮。DADOP細(xì)胞吞噬實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示其能顯著的增強(qiáng)RAW264.7巨噬細(xì)胞的吞噬作用（P＜0.05），表明脫乙?；揎椖軌蛟谝欢ǔ潭壬显鰪?qiáng)鐵皮石斛多糖免疫活性。

圖2 化學(xué)修飾衍生物對(duì)RAW264.7巨噬細(xì)胞吞噬的影響Fig. 2 Effects of chemically modif i ed polysaccharides from Dendrobium off i cinale on the phagocytosis of FITC-dextran in RAW264.7 cells

3 結(jié) 論

理化性質(zhì)分析表明DOP中性糖含量較高，為87.37%，而糖醛酸及蛋白質(zhì)含量則較低，分別為3.19%和0.51%。脫乙酰化修飾對(duì)其理化性質(zhì)無(wú)顯著改變，而羧甲基化及硫酸化則顯著降低鐵皮石斛多糖的中性糖含量。紅外光譜分析表明成功制備出3 種不同修飾方法的鐵皮石斛多糖衍生物，其硫酸化取代度、脫乙酰度及羧甲基化取代度分別為1.13±0.03、（75±2）%和0.52±0.01，得率分別為59.37%、71.31%和117.96%。HPGPC分析表明DOP、SDOP、DADOP和CMDOP分子質(zhì)量分別為0.96×106、1.82×106、0.83×106、2.09×106D，其中SDOP和CMDOP分子質(zhì)量發(fā)生顯著變化。體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，硫酸化和脫乙?；揎椖軌蛟鰪?qiáng)鐵皮石斛多糖的免疫活性，而羧甲基化修飾降低了鐵皮石斛多糖的免疫活性，與王雪松[35]的研究結(jié)果一致，表明不是所有的官能團(tuán)接枝改性都會(huì)增強(qiáng)其免疫活性的發(fā)揮。

本研究為鐵皮石斛多糖今后的衍生化修飾以及提高免疫力方面研究提供了一定理論基礎(chǔ)，但如何獲得高活性多糖衍生物以及修飾后鐵皮石斛多糖的免疫調(diào)節(jié)機(jī)制還尚未明確，有待于進(jìn)一步的深入研究。

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Chemical Modif i cation and Immunoregulatory Activity of Polysaccharides from Dendrobium off i cinale

TONG Wei1, YU Qiang1, LI Hu1, CUI Wuwei1,2, NIE Shaoping1,*
(1. State Key Laboratory of Food Science and Technology, Nanchang University, Nanchang 330047, China; 2. Agriculture and Agri-Food Canada, Guelph Food Research Centre, Guelph N1G 5C9, Canada)

Highly pure polysaccharides from the dried stems of Dendrobium off i cinale were obtained by water extraction and alcohol precipitation combined with freeze-thawing, and they were further subjected to chemical modification by sulfation, deacetylation and carboxymethylation, respectively, with the aim of investigating the effects of these different modif i cations on the immunomodulatory activity of Dendrobium off i cinale polysaccharides in RAW264.7 macrophages. The results showed that Dendrobium off i cinale polysaccharides had high neutral sugar contents along with low contents of uronic acids and proteins, which were 87.37%, 3.19% and 0.51%, respectively. The neutral sugar content of Dendrobium off i cinale polysaccharides was signif i cantly reduced by sulfation and carboxymethylation. The Fourier transform infrared spectroscopic (FTIR) analysis indicated that sulfation, deacetylation and carboxymethylation derivatives were successfully prepared. The molecular weight of Dendrobium off i cinale polysaccharides measured by high-performance gel permeation chromatography (GPGPC) was 960 kD, while it was signif i cantly increased by sulfation and carboxymethylation. It was found that sulfation and deacetylation could enhance the immunomodulatory activity of Dendrobium off i cinale polysaccharides in vitro, while carboxymethylation had a signif i cant opposite effect, indicating that grafted modif i cation cannot necessarily improve the immunomodulatory activity of Dendrobium off i cinale polysaccharides.

Dendrobium off i cinale; polysaccharide; chemical modif i cation; RAW264.7 macrophages; immunomodulatory activity

10.7506/spkx1002-6630-201707025

TS201.1

A

1002-6630（2017）07-0155-06

童微, 余強(qiáng), 李虎, 等. 鐵皮石斛多糖化學(xué)修飾及其對(duì)免疫活性的影響[J]. 食品科學(xué), 2017, 38(7): 155-160. DOI:10.7506/ spkx1002-6630-201707025. http://www.spkx.net.cn

TONG Wei, YU Qiang, LI Hu, et al. Chemical modification and immunoregulatory activity of polysaccharides from Dendrobium off i cinale[J]. Food Science, 2017, 38(7): 155-160. (in Chinese with English abstract) DOI:10.7506/spkx1002-6630-201707025. http://www.spkx.net.cn

2016-06-28

江西省主要學(xué)科學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人培養(yǎng)計(jì)劃項(xiàng)目（20162BCB22008）

童微（1991—），女，碩士研究生，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與分析。E-mail：tongwei19911123@163.com

*通信作者：聶少平（1978—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭称坊瘜W(xué)與分析、食品安全與營(yíng)養(yǎng)、保健食品和多糖生物化學(xué)。

E-mail：spnie@ncu.edu.cn