黑果枸杞多糖的结构与免疫活性关系研究

Lycium ruthenicum is a unique nutritional food in northwest China, which has good tonic effects. Previous studies indicated that Lycium ruthenicum polysaccharide had immunomodulating function, but the mechanism was unclear. In our previous work, the extraction, purification, physical and chemical properties, structure and immunomodulatory activity of Lycium ruthenicum polysaccharides were studied. Based on structural characteristics of Lycium ruthenicum polysaccharides and degradation technique which were set up by our laboratory, Lycium ruthenicum polysaccharides will be degradated to form the carbohydrate library. By evaluation of immunological activity of carbohydrate library samples, the immune activity domains will be identified. Comparing the immune activity of Lycium ruthenicum polysaccharides and its immune activity domains, structure- immunomodulating activity relationship will be illuminated. The studies in the project will build the carbohydrate library of Lycium ruthenicum, clarify structure-immunomodulating activity relationship, and lay the foundations for intensive study. At the same time, the studies will provides certain theoretical guidance for practical application of Lycium ruthenicum polysaccharides.

黑果枸杞是我国西北地区一种特有的、亟待开发的食品资源，具有良好的滋补功效。目前已发现黑果枸杞多糖具有免疫调节作用，但其作用机理不明确。本项目拟在前期对黑果枸杞多糖分离纯化和结构解析的基础上，根据黑果枸杞多糖的结构特点，采用本项目组建立的天然糖类化合物降解技术，对黑果枸杞多糖进行可控性降解及结构片段的分离纯化，建立黑果枸杞多糖结构单元库，通过免疫检测筛选出具有免疫活性的结构域，研究黑果枸杞多糖及其免疫活性结构域对小鼠和巨噬细胞免疫功能的影响，进而分析黑果枸杞多糖发挥免疫功能的结构基础和作用途径。本项目研究将建立黑果枸杞多糖结构单元库，阐明其结构与免疫活性的关系，为黑果枸杞多糖构效关系的深入研究提供材料，丰富黑果枸杞保健功效的理论基础，对黑果枸杞多糖作为功能食品的应用开发奠定理论指导基础。

多糖构效关系是指多糖的一级结构和高级结构与其生物活性的关系，是当前食品生物化学和糖生物学共同关注的焦点问题。由于多糖结构过于复杂，尤其是某些糖链结构因受到空间构象测试手段的限制，使多糖构效关系的研究至今仍处于探索阶段。在课题组前期工作基础上，根据黑果枸杞多糖的结构特点，利用部分酸水解、乙酰解和特异性工具酶催化水解技术，对黑果枸杞多糖进行选择性降解。通过离子交换柱层析、凝胶过滤柱层析和制备型高效液相色谱对多糖降解产物进行分离，制备出不同结构域的纯化组分，包括多糖主链、分支糖链、部分降解的多糖以及寡糖片段。综合应用糖组成分析、甲基化分析、选择性水解、HPGPC、等方法对这些寡糖片段进行结构鉴定，对这些不同的结构片段进行免疫活性研究。研究结果表明，黑果枸杞多糖结构中有多个免疫活性位点，1，3连接半乳聚糖主链在抗补体活性方面起关键作用，支链阿拉伯寡糖可以促进巨噬细胞分泌NO，其中聚合度为5的阿拉伯寡糖活性最强，支链半乳寡糖可以提高巨噬细胞的吞噬能力，黑果枸杞多糖的免疫功能是不同结构域互作的结果，本研究结果为今后研究黑果枸杞多糖结构与功能的深入研究奠定基础。