灰树花子实体多糖MT-α-glucan降解分子修饰及降血糖作用机理研究

本研究是基于从食用真菌灰树花子实体分离纯化获得的多糖MT-α-glucan，并初步阐明了其一级结构；已研究表明MT-α-glucan具有显著降血糖活性。本研究拟以此为基础，阐明其降血糖作用机制，将从分子水平、细胞水平和整体水平研究其对胰岛β细胞的保护作用，抑制β细胞凋亡，改善胰岛细胞功能；缓解胰岛素抵抗，提高胰岛素受体基因表达与受体后信号转导相关分子表达水平两方面进行作用机制的深入研究。同时将对MT-α-glucan进行降解修饰低分子量化研究，经结构表征、降血糖活性评价及活性多糖结构信息比对，进一步阐明其构效关系。本研究将为降血糖活性的多糖类物质构效关系和作用机理的研究提供理论依据，也将为开发源于食用真菌多糖类的辅助降血糖保健食品提供理论基础。

通过正交和响应面试验研究了从灰树花子实体粉中分离纯化多糖的工艺条件。采用DEAE-琼脂糖凝胶FF、Toyopearl HW-75分子筛纯化粗多糖，冷冻干燥后多糖纯度达98％，分子量约为45万道尔顿，性质稳定。初步解析多糖的一级结构：为α-葡聚糖，推测有四种连接方式，为T-、1.4-、1.3.6-、1.4.6-，摩尔比约为5:29:1:3。.采用高糖高脂饲料喂饲和腹腔注射链脲佐菌素(STZ)建立营养性2型糖尿病小鼠模型。多糖干预组小鼠饮水量、空腹血糖、糖化血清蛋白、血脂水平明显下降，肝糖原含量明显升高。RT-PCR、Western blot法分析小鼠肝组织胰岛素抵抗相关基因的表达，多糖各剂量组小鼠肝组织InsR、IRS-1、IRS-2、PI3K、GluT-4表达明显升高；说明灰树花子实体多糖具有提高胰岛素受体敏感性的作用。光镜电镜观察表明，灰树花子实体多糖对小鼠胰岛β细胞具有明显的保护作用。RT-PCR、Western blot法检测小鼠胰腺细胞凋亡相关基因Akt、Bcl-2和Bax蛋白表达水平，多糖给药组小鼠胰腺组织Akt、Bcl-2基因表达量显著增加，Bax基因表达量显著降低；说明灰树花子实体多糖具有抑制胰岛细胞凋亡的作用。灰树花子实体多糖预培养可显著提高STZ诱导损伤的胰岛NIT-1细胞活性；显著改善细胞胰岛素分泌。.对灰树花子实体多糖进行酸降解，分离纯化得酸降解产物L-MT-α-glucan，分子量约为36,000道尔顿。采用2型糖尿病KKay小鼠模型，L-MT-α-glucan干预组小鼠空腹血糖、血脂水平明显下降，与未降解的灰树花子实体多糖相比，用药剂量明显减少，活性显著增强。L-MT-α-glucan可显著提高STZ损伤的胰岛NIT-1细胞和原代培养胰岛细胞的活性，改善细胞胰岛素的分泌；可使胰岛细胞内MDA、NO含量明显下降，T-SOD活性和GSH水平明显上升。显微观察见L-MT-α-glucan对STZ所致的胰岛细胞损伤具有保护细胞完整性的作用。RT-PCR检测L-MT-α-glucan预处理可使STZ诱导胰岛β细胞Akt、Bcl-2蛋白表达水平明显升高、Bax蛋白表达水平明显下降。说明L-MT-α-glucan具有胰岛β细胞保护作用，作用机理与抗氧化应激损伤、抑制细胞凋亡有关。.本研究为降血糖活性的多糖类物质构效关系和作用机理的研究提供理论依据。