CN104910291A - 一种木菠萝叶多糖及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种木菠萝叶多糖及其制备方法和应用，该木菠萝叶多糖是一种分子量小于100kDa的多糖，具有降血糖的作用。该多糖是由如下方法制备得到：将木菠萝叶粗粉用热水提取，提取液浓缩之后用大孔吸附树脂进行柱层析分离，纯水洗脱液浓缩之后用截留分子量为100kDa的超滤膜过滤，将超滤液进行醇沉，即得到木菠萝叶多糖。该木菠萝叶多糖的制备方法具有工艺简单、成本低廉，适用于工业生产的特点。本发明提供的木菠萝叶多糖可应用于具有降血糖功效的药品和食品中。

Description

一种木菠萝叶多糖及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及天然化学成分的提取和应用领域，具体涉及是一种具有降血糖作用的木菠萝叶多糖，及其制备方法和其在制备降血糖药品和食品中的应用。

背景技术

木菠萝(Artocarpus heterophyllus lam)为桑科木菠萝属植物，其果实又称菠萝蜜、树菠萝、蜜冬瓜、牛肚子果等，为世界著名热带水果，原产于热带亚洲，在热带潮湿地区广泛栽培，引入我国已有1000多年历史。木菠萝的果肉性平、味甘微酸、无毒，有生津、止渴解烦、醒酒、益气、助消化之功效。木菠萝是集水果、木本粮食及珍贵用材于一体的热带树种。目前国内外对木菠萝叶的研究文献较少，从目前已有的化学成分文献报道中可知，木菠萝叶中的化学成分主要为黄酮类化合物、多糖类化合物和多酚类化合物等。

有文献报道木菠萝叶水煮液具有降血糖的功效(Baliga MS，ShivashankaraAR，Haniadka R，et al.Phytochemistry，nutritional and pharmacological properties ofArtocarpus heterophyllus Lam(jackfruit)：A review[J].Food Research International，2011，44(7)：1800-1811)；另外，还有文献报道木菠萝叶粗多糖具有一定的降血脂功效(汪泉.木菠萝叶降血脂药理作用及其活性成分研究[D].广西中医药大学硕士论文，2014)。目前，尚无文献报道证实，木菠萝叶水煮液中的降血糖活性成分为多糖。另外，多糖的生物活性与其分子量密切相关，即使是同一来源的多糖，不同分子量的多糖具有不同的生物活性。目前亦无文献报道对木菠萝叶降血糖活性多糖的分子量范围进行研究。

有文献报道了木菠萝果实中多糖的提取工艺(邹勇芳，苏玉凤，李清容，等.木菠萝水提物中多糖含量的测定[J].右江民族医学院学报，2009，(3)：369-370)，该工艺用传统水提醇沉法从木菠萝果实干粉中提取了多糖，中间还利用了石油醚脱脂，用氯仿-正丁醇混合液除去蛋白质(Sevage法)，操作步骤比较繁琐，所用溶剂毒性较大，不适用于工业生产。因此，本发明设计用大孔吸附树脂柱层析和超滤膜对木菠萝叶多糖进行分离纯化，使木菠萝叶多糖的制备工艺简单、安全，适用于工业生产。

本发明首先确定具有降血糖活性的木菠萝叶多糖的分子量范围，并建立一种安全、简便、高效的木菠萝叶多糖的制备方法，使用该方法制备得到的木菠萝叶多糖具有良好的降血糖活性，其效果明显优于木菠萝叶水提取液和木菠萝叶粗多糖，可应用于具有降血糖功效的药品和食品中。

发明内容

本发明提供了一种具有降血糖作用的木菠萝叶多糖，该多糖分子量小于100kDa，可应用于具有降血糖功效的药品和食品中。

本发明还提供了制备上述木菠萝叶多糖的方法，其步骤如下：

(1)热水提取：将木菠萝叶粉碎成粗粉后用90～100℃的热水提取，料液比为1∶10～1∶20，提取次数为2～3次，提取时间每次为1～2小时，合并提取液，减压浓缩至料液比为1∶0.5～1∶1.0，室温静置12～24小时，过滤，得到浓缩液。

(2)大孔吸附树脂柱层析：上述浓缩液通过8～10倍体积的大孔吸附树脂进行饱和吸附，然后用3～4倍量柱体积的纯水进行洗脱，将洗脱液浓缩至料液比为1∶0.5～1∶1.0。

(3)超滤膜过滤：将上述浓缩液用截留分子量为100kDa的超滤膜进行超滤处理，得到超滤液。

(4)乙醇沉淀：向上述超滤液中加入乙醇，至乙醇含量达到60～80％，室温静置1～2小时，过滤，收集沉淀，冷冻干燥或者真空干燥，即得木菠萝叶多糖。

上述木菠萝叶多糖的制备方法，其特征在于所述大孔吸附树脂的型号为D101、AB-8、HZ-806、HPD-100、HPD-400和X-5。

本发明还提供了上述木菠萝叶多糖在制备降血糖药品和食品中的应用。

本发明的有益效果

1、本发明首次确定了木菠萝叶水煮液中的降血糖活性成分为多糖，并且确定了降血糖活性多糖的分子量范围。

2、本发明提供了一种木菠萝叶多糖的制备方法，相对于现有的常规制备方法，该制备方法具有溶剂安全、工艺简单、成本较低，适用于工业生产的特点。

3、本发明制备得到的木菠萝叶多糖，具有良好的降血糖活性，可应用于具有降血糖功效的药品和食品中，为开发具有降血糖功效的药品和食品提供了新的选择。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1：

取1kg干燥木菠萝叶，粉碎成粗粉，加入15L纯水，于90℃加热2小时，过滤，药渣加入10L纯水，于90℃加热1小时，合并提取液，减压浓缩体积至0.5L，室温静置24小时，过滤，得到浓缩液。将浓缩液通过柱体积5L的D101大孔吸附树脂进行饱和吸附，然后用20L纯水进行洗脱，将洗脱液浓缩至0.5L。将上述浓缩液用截留分子量为100kDa的超滤膜进行超滤处理，得到超滤液。向上述超滤液中加入乙醇，至乙醇含量达到80％，室温静置2小时，过滤，收集沉淀，于40℃真空干燥24小时，即得木菠萝叶多糖16.3g。

制备所得多糖的得率为1.63％，多糖含量为91.75％。

多糖得率计算公式如下：

多糖的含量测定：用硫酸-苯酚比色法测定，精密称取干燥至恒重的木菠萝叶多糖粉末中约10mg置100ml容量瓶中，加水定容至刻度，摇匀，作为供试品溶液。精密吸取供试品溶液1.0ml，置15ml试管中，分别加入苯酚和硫酸试剂，充分反应后在490nm处测定吸光度，以葡聚糖为对照品计算样品中多糖的含量。本工艺所制备得到的分子量小于100kDa的木菠萝叶多糖含量达到90％以上。

实施例2：

1材料与方法

1.1试验材料

1.1.1实验动物

雄性C57BL/KsJ-db/db糖尿病小鼠(db/db小鼠)40只，6周龄，体重31.2±2.5g，购自常州卡文斯实验动物有限公司。

1.1.2主要仪器

OneTouch型血糖仪，美国强生公司

OneTouch血糖测定试纸，美国强生公司

日立7180自动生化分析仪，日本日立公司

1.1.3试药与试剂

盐酸二甲双胍片(深圳中联制药有限公司)

1.2试验方法

1.2.1供试样品溶液的制备

取1kg干燥木菠萝叶，粉碎成粗粉，加入15L纯水，于100℃加热1.5小时，过滤，药渣加入10L纯水，于100℃加热1小时，合并提取液，减压浓缩体积至1L，取0.5L提取液继续减压浓缩至干，既得木菠萝叶水提液浸膏。另外0.5L提取液，室温静置24小时，过滤，得到浓缩液。将浓缩液通过柱体积5L的D101大孔树脂进行饱和吸附，然后用15L纯水进行洗脱，将洗脱液减压浓缩至0.5L，取0.25L洗脱液加入乙醇，至乙醇含量达到80％，室温静置1小时，过滤，收集沉淀，于40℃真空干燥24小时，既得木菠萝叶粗多糖浸膏。将另外0.25L洗脱液用截留分子量为100kDa的超滤膜进行超滤处理，得到超滤液。向上述超滤液中加入乙醇，至乙醇含量达到80％，室温静置1小时，过滤，收集沉淀，于40℃真空干燥24小时，即得分子量小于100kDa，含量大于90％的木菠萝叶多糖浸膏。取上述三种浸膏适量，加水溶解成40mg/mL的供试品溶液，置-20℃冷冻保存，备用。

1.2.2给药方法和指标的测定

将40只雄性db/db小鼠置于固定温度和湿度的动物房内用普通基础饲料饲养，温度20±2℃，相对湿度50±10％，自由采食、饮水，适应性喂养一周后，根据血糖含量将小鼠随机分为5组，每组8只，即模型对照组，二甲双胍治疗组，木菠萝叶水提取液组(水提取液组)，木菠萝叶粗多糖组(粗多糖组)和分子量小于100kDa木菠萝叶多糖组(纯多糖组)，每组小鼠每天灌胃1次，灌胃体积为10ml/kg，模型对照组每天灌胃10ml/kg无菌水，二甲双胍治疗组灌胃剂量为200mg/kg，水提取液组、粗多糖组和纯多糖组分别灌胃剂量为400mg/kg的水提取液、粗多糖和纯多糖的供试品溶液。

连续灌胃4周，小鼠禁食不禁水12h后拔眼球取血，全血离心，离心时间为15min(离心转速为3000rmp/min)，分取血清，测定空腹血糖(FBG)、胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-C)和高密度脂蛋白(HDL-C)。

1.3数据处理

各项测定结果均以平均值±标准差(mean±SD)来表示，并用SPSS 17.0进行方差分析。

2结果与分析：实验结果见表1。

表1木菠萝叶多糖对db/db小鼠血糖和血脂的影响

注：与模型对照组比较，^*表示P＜0.05；与纯多糖组比较，^Δ表示P＜0.05

表1结果显示，水提取液组、粗多糖组和纯多糖组连续灌胃4周后，和模型对照组相比，能明显降低db/db小鼠的FBG水平(P＜0.05)，同时能明显降低降低TC、TG和LCL-C水平(P＜0.05)。实验结果还表明，纯多糖组和水提取液组或者粗多糖组相比，其降低FBG、TC、TG和LCL-C水平的程度明显优于后两者，且具有显著性的差异(P＜0.05)。

通过上述试验结果可以显示，分子量小于100kDa的木菠萝叶多糖具有降低血糖和血脂的作用，且其作用明显优于木菠萝叶水取提液和木菠萝叶粗多糖。

虽然，上文中已经用一般性说明、具体实施方式及试验，对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (5)

1.一种具有降血糖作用的木菠萝叶多糖，该多糖分子量小于100kDa。

2.制备如权利要求1所述的木菠萝叶多糖的方法，包括以下几个步骤：

(1)热水提取：将木菠萝叶粉碎成粗粉后用90～100℃的热水提取，料液比为1∶10～1∶20，提取次数为2～3次，提取时间每次为1～2小时，合并提取液，减压浓缩至料液比为1∶0.5～1∶1.0，室温静置12～24小时，过滤，得到浓缩液；

(2)大孔吸附树脂柱层析：上述浓缩液通过8～10倍体积的大孔吸附树脂进行饱和吸附，然后用3～4倍量柱体积的纯水进行洗脱，将洗脱液浓缩至料液比为1∶0.5～1∶1.0；

(3)超滤膜过滤：将上述浓缩液用截留分子量为100kDa的超滤膜进行超滤处理，得到超滤液；

(4)乙醇沉淀：向上述超滤液中加入乙醇，至乙醇含量达到60～80％，室温静置1～2小时，过滤，收集沉淀，冷冻干燥或者真空干燥，即得木菠萝叶多糖。

3.根据权利要求2所述木菠萝叶多糖的制备方法，其特征在于所述大孔吸附树脂的型号为D101、AB-8、HZ-806、HPD-100、HPD-400和X-5。

4.如权利要求1所述的木菠萝叶多糖在制备降血糖药品中的应用。

5.如权利要求1所述的木菠萝叶多糖在制备降血糖食品中的应用。