题名三种新疆特色药材多肽的分离分析及其生物活性研究
作者雅森 ·米吉提
答辩日期2019-05-27
授予单位中国科学院大学
授予地点中国科学院新疆理化技术研究所
导师阿布力米提•伊力、阿吉艾克拜尔·艾萨
关键词孜然籽 伊贝母鳞茎 洋茴香籽 多肽提取分离 生物活性
学位名称博士
学位专业有机化学
英文摘要

孜然籽、洋茴香籽和伊贝母作为新疆特色药材,在临床上常用于治疗各种疾病,如孜然籽多用于治疗腹痛、消炎平喘、皮癣、口疮、糖尿病、驱虫等;洋茴香多用于治疗恶心呕吐、哮喘、明目和解毒等功效;伊贝母具有镇咳平喘、化痰通闭、祛粘津、疏肝的作用。这三种常用药材都含有丰富的蛋白质,其含量分别为18% -25%、18%-20%和12%-17%;为了更好的开发这三种新疆传统药材及蛋白多肽成分的保健与药用价值,本文对新疆地产孜然籽、洋茴香籽、伊贝母中的蛋白多肽成分进行系统的提取分离、分析并对其生物活性进行了初步研究,为新疆特色药材的物质基础研究及有效利用提供了理论依据。1 孜然籽生物活性肽的分离分析及其生物活性研究采用正交设计试验,以提取率和蛋白质纯度为考察指标,确定了孜然籽总蛋白的提取工艺条件:即在室温条件下,物料比为1:5,采用50%的乙醇,提取3h的蛋白提取率最高,其提取率22.98%,蛋白含量65.43%。其中溶剂浓度对蛋白提取率有显著差异,对提取率的影响最大,影响大小顺序为:提取温度<提取时间<料液比<溶剂浓度。利用C18色谱柱对粗蛋白进行纯化,分别采用不同梯度的乙醇依次洗脱后得到ZD-30%、ZD-50%和ZD-70%等三个多肽组分。抗菌活性筛选结果发现三个多肽组分均对大肠杆菌和白色念珠菌有较好的抑制作用,其中ZD-50%组分及其利用CM-650阳离子交换树脂分离得到的碱性组分均表现出广谱抗菌活性,且具有较强的抑菌作用;抗氧化活性结果显示三个多肽组分均对自由基DPPH、·OH、ABTS有良好的抗氧化活性,其中较有优势的是对ABTS自由基的半数抑制浓度IC50值分别为4.16±0.85、4.09±0.93和4.58±0.81mg/mL。三个多肽组分对PTP-1B酶半数抑制浓度(IC50)分别为30.71±1.6、16.61±0.84和2.94±0.15μg/mL;其中ZD-70%多肽组分的降糖作用最强。三个多肽组分分别通过离子交换树脂进一步分离得到酸、碱及中性共9种多肽成分。三个多肽组分分别用Sephadex G-35和HPLC进行制备,经LC-MS/MS技术分析鉴定了165个多肽化合物。其中选择具有较强的广谱抗菌活性的ZD-50%组分的中性多肽成分通过2-DE电泳分离,采用MALDI-TOF/TOF MS/MS检测和数据库对比,确定了10个单体多肽,分子量在1216.42~3312.26 Da,属于转录起始因子、生长因子和白蛋白等活性肽与它们具有高度同源性。2 洋茴香籽生物活性肽的分离分析及其生物活性研究利用5%冰醋酸提取酸溶性多肽经冷丙酮沉淀而得到了洋茴香籽的粗蛋白,提取率为27.23%,蛋白含量66.17%。通过TOYOPEARL HW-55F凝胶柱层析结合HPLC制备得到YD1、YD2和YD3等3个多肽组分;抗菌活性检测结果显示,多肽组分YD1和YD3浓度在50mg/mL时,对白色念珠菌和大肠杆菌均有较好的抑制作用;其中YD1多肽组分对金黄色葡萄球菌也有显著的抑制作用。YD1和YD3多肽组分对DPPH、OH和ABTS自由基有较好的清除活性,YD-1多肽组分对三种自由基IC50分别为7.68±0.35、13.65±0.32和12.63±0.61mg/mL。通过MALDI-TOF/TOF MS/MS检测分析,确定了42个单体多肽及其氨基酸序列,新发现9个单体多肽,多数在N端含有赖氨酸或精氨酸。3 伊贝母生物活性肽的分离分析及其生物活性研究采用PBS磷酸缓冲液对伊贝母鳞茎进行粗蛋白提取后通过不同梯度的饱和硫酸铵依次使蛋白质沉淀得到了BM-30%、BM-50%和BM-70%等3个多肽组分。功能活性测定发现三个多肽组分当浓度为50mg/mL时均对白色念珠菌有明显的抑制作用,其中BM-70%组分具有较强的抗氧化活性。其通过Sephadex G-35纯化和HPLC制备,分别分离出BD-1、BD-2、BD-3和BD-4等四个多肽组分,通过MALDI-TOF/TOF MS/MS检测分析,共鉴定59个单体多肽,并确定了氨基酸序列,分子量分别为700.46~3237.695 Da,其中有KM-9、KQ-13、RQ-13、RS-14、RI-15、RV-15和RE-19等7个新单体多肽,N端有赖氨酸和精氨酸等碱性氨基酸残基的多肽,其中RQ-13(RSRTINLSERARQ)在氨基酸序列第二位上有丝氨酸,完全符合抗菌肽的结构特性。

页码172
内容类型学位论文
源URL[http://ir.xjipc.cas.cn/handle/365002/6026]  
专题新疆理化技术研究所_资源化学研究室
推荐引用方式
GB/T 7714
雅森 ·米吉提. 三种新疆特色药材多肽的分离分析及其生物活性研究[D]. 中国科学院新疆理化技术研究所. 中国科学院大学. 2019.
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