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生物转化银杏叶提取物提高其降血糖活性

作　者: 黄达明
导　师: 赵杰文
学　校: 江苏大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 银杏叶提取物 猴头菌 降血糖 非酶糖基化 生物转化
分类号: R285
类　型: 博士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


在我国,银杏叶（Ginkgo biloba Leaf）资源非常丰富,其作为一种中药,具有降血糖、调节血脂、清除自由基、改善血液循环和保护心肌及血管内皮细胞等功效。但由于一般中药的作用往往较缓慢,效果也并不显著,因此,如何提高中药的作用效果已成为中医药治疗的重要问题。如采用药用真菌对中药进行生物转化,能有效提高药用真菌和中药的功效或产生新的疗效,目前已受到广泛的关注。本文首先通过实验比较了四氧嘧啶糖尿病模型大鼠与正常大鼠血清中葡萄糖、果糖胺、NADH、血红蛋白、糖基化血红蛋白含量,以及肝脏和肾脏中与糖代谢相关的己糖激酶、丙酮酸脱氢酶和柠檬酸合成酶活性。结果显示四氧嘧啶诱导的糖尿病模型大鼠中果糖胺含量显著高于正常鼠,说明非酶糖基化反应在糖尿病模型大鼠中显著增强;总血红蛋白的含量显著减少,以及糖基化血红蛋白与总血红蛋白比例显著增加、NADH水平增加,而肝脏和肾脏中与糖代谢相关的己糖激酶、丙酮酸脱氢酶和柠檬酸合成酶活性显著减弱,说明糖代谢的三羧酸循环途径和糖酵解途径受到抑制,从而加速血糖升高。据此,我们提出了非酶糖基化反应能加速模型鼠血糖升高的假说。分别优化了检测非酶糖基化反应、羟自由基产生Fenton反应体系,并利用以上两个体系以及体外抑制α-葡萄糖苷酶活性试验,对比了灵芝、猴头、香菇、红曲霉、蛹虫草、桑黄、竹黄、竹荪和云芝等11种菌株对银杏叶提取物（EGB）转化前后的活性变化情况。结果表明,猴头菌转化EGB后,体外活性的各项指标都得到加强,并且抑制非酶糖基化反应效果最好。采用非酶糖基化反应平台,通过单因子试验确定了影响抑制率的最适工艺参数:pH为6.0,温度为27℃,发酵周期6天,EGB添加量为0.5%;并确定了显著影响抑制率的4个培养基因素:葡萄糖、蛋白胨、麸皮和玉米粉,四因子三水平正交试验设计优化的适合猴头菌转化EGB的培养基组成为:葡萄糖2%、蛋白胨0.4%、麸皮2%、玉米粉1.5%、KH2PO4 0.012%、MgSO4 0.006%和CaCO3 1%。20L发酵罐扩大培养最佳工艺条件为:72小时前通气量为8L/min,72小时后为4.8L/min,转速为120rpm。通过四氧嘧啶诱导的糖尿病模型大鼠试验,比较了猴头菌转化EGB发酵液、EGB、猴头菌发酵液和添加EGB的猴头菌发酵液等四组试验材料对大鼠血糖、非酶糖基化反应、血脂和氧化趋势的作用。结果表明:①猴头菌转化EGB发酵液试验组血清中的血糖（14.59mmol/L）、果糖胺含量（3.10mmol/L）显著低于其他实验组,表明转化EGB发酵液在四氧嘧啶诱导的1型糖尿病鼠体内具有显著的抑制非酶糖基化反应的能力;②提高了糖耐量的水平;③降低了血糖、甘油三酯和总胆固醇的含量,提高了高密度胆固醇含量,各受试组在血清中均有明显的抗氧化作用,并无显著差异。猴头菌转化EGB发酵液降血糖机理分析显示,转化组血清中的血红蛋白含量（14.86g/L）显著高于模型对照组和二甲双胍组,而糖基化血红蛋白含量（2.93g/L）显著低于其他药物组,肝脏和肾脏中己糖激酶（158.16和97.34umol/min/g protein）、丙酮酸脱氢酶（90.25和69.85umol/min/g protein）和柠檬酸合成酶活性（776.5和643.2umol/min/g protein）显著高于模型鼠和二甲双胍组,由此推断猴头菌转化EGB发酵液组通过抑制体内非酶糖基化反应,提高血清中血红蛋白浓度,降低糖基化血红蛋白比例,增加氧的供给,降低NADH含量,减低NADH对糖代谢的反馈抑制作用,提高了与糖代谢有关的酶活性,结合对胰岛素分泌的促进作用降低血糖。采用链脲佐菌素诱导高脂饲料胁迫的2型糖尿病模型大鼠,研究了上述四组药物对2型糖尿病的作用。结果显示:猴头转化EGB组果糖胺含量显著低于其它药物组,因而在2型糖尿病鼠体内同样具有显著的抑制非酶糖基化反应的功能。模型鼠给药后,转化组血清中血糖值（5.92 mmol/L）显著低于其他药物组,超氧化物岐化酶活性显著提高（182.3UN/mL）,而对体重和脂代谢的作用与其它组之间无显著差异。转化组血清中胰岛素含量低于其它药物组（P＜0.01）。通过对比九种不同类型树脂对猴头菌转化EGB产物的分离效果,确定AB-8型吸附树脂较为合适,其最适的吸附条件为:发酵液pH 2.0、流速为4%的树脂体积/min。最适解吸条件为:40%乙醇洗脱组分抑制率最高,重复性实验证明树脂洗脱性能稳定。并研究了粗提物体外抑制非酶糖基化反应、α-葡萄糖苷酶活性和清除自由基的能力。其半抑制浓度分别为1.223mg/mL,15.1 mg/mL和6.3mg/mL。该粗提物能通过迅速与非酶糖基化反应产物结合改变其结构,抑制产物的荧光强度。

全文目录


摘要  6-8
ABSTRACT  8-12
目录  12-17
第一章 绪论  17-49
  1.1 糖尿病的研究概况  17-32
    1.1.1 糖尿病概述  17-18
    1.1.2 糖尿病的病因  18-19
    1.1.3 糖尿病并发症  19-22
    1.1.4 糖尿病及其并发症相关药物治疗  22-28
    1.1.5 中药治疗  28-32
  1.2 药用真菌的研究现状  32-37
    1.2.1 药用真菌的化学成分  32-33
    1.2.2 药用真菌的应用方式  33-34
    1.2.3 药用真菌的药理研究  34-35
    1.2.4 猴头菌简述  35
    1.2.5 药用真菌生物转化中药国内外研究进展  35-37
  1.3 银杏的研究现状  37-40
    1.3.1 银杏概述  37
    1.3.2 银杏叶提取物(EGB)的化学成分  37-38
    1.3.3 银杏叶提取物EGB的实用价值  38-40
  1.4 本课题研究目的和意义  40
  1.5 本文主要研究内容  40-41
  参考文献  41-49
第二章 非酶糖基化反应加速血糖升高假说  49-61
  2.1 材料与方法  49-52
    2.1.1 材料  49-50
    2.1.2 实验动物及造型  50
    2.1.3 数据分析  50-52
    2.1.4 统计学处理  52
  2.2 结果与讨论  52-58
    2.2.1 血糖值变化  52-53
    2.2.2 体内非酶糖基化反应  53
    2.2.3 体内血红蛋白和糖基化血红蛋白的变化  53-54
    2.2.4 与糖代谢相关酶活性变化  54-56
    2.2.5 与糖代谢相关的NADH量的变化  56-57
    2.2.6 非酶糖基化反应加速血糖升高  57-58
  2.3 本章小结  58-59
  参考文献  59-61
第三章 转化银杏叶提取物(EGB)的菌株筛选  61-73
  3.1 材料与方法  61-64
    3.1.1 材料  61-62
    3.1.2 方法  62-64
  3.2 结果与讨论  64-71
    3.2.1 非酶糖基化反应条件优化  64-66
    3.2.2 体外清除自由基模型反应条件的优化  66-68
    3.2.3 转化EGB菌株筛选  68-71
  3.3 本章小结  71-72
  参考文献  72-73
第四章 猴头菌转化EGB工艺条件的优化  73-87
  4.1 材料与方法  73-74
    4.1.1 材料  73
    4.1.2 方法  73-74
  4.2 结果与讨论  74-85
    4.2.1 单因子试验优化培养基成分  74-78
    4.2.2 用正交试验优化培养基组成  78-79
    4.2.3 猴头菌转化EGB工艺条件的研究  79-83
    4.2.4 猴头菌转化EGB的动力学曲线  83-84
    4.2.5 20L发酵罐发酵工艺的探讨  84-85
  4.3 本章小结  85-86
  参考文献  86-87
第五章 猴头菌转化EGB发酵液对糖尿病1型和2型大鼠的作用  87-107
  5.1 材料与方法  87-92
    5.1.1 材料  87
    5.1.2 猴头菌转化EGB发酵液  87-88
    5.1.3 对1型糖尿病大鼠的作用  88
    5.1.4 对2型糖尿病大鼠的作用  88-89
    5.1.5 血清中理化指标分析  89-91
    5.1.6 与糖代谢相关酶活性分析  91-92
    5.1.7 统计学处理  92
  5.2 结果与讨论  92-105
    5.2.1 猴头菌转化EGB发酵液对1型糖尿病大鼠的作用  92-97
    5.2.2 猴头菌转化EGB发酵液对2型糖尿病大鼠降血糖的作用  97-102
    5.2.3 猴头转化EGB发酵液降血糖机理分析  102-105
  5.3 本章小结  105-106
  参考文献  106-107
第六章 猴头菌转化EGB发酵液活性物质分离条件及其粗提物体外活性的探讨  107-125
  6.1 材料与方法  108-111
    6.1.1 材料  108
    6.1.2 猴头菌转化EGB发酵液  108
    6.1.3 对非酶糖基化反应的抑制率的测定  108
    6.1.4 大孔树脂的预处理  108-109
    6.1.5 大孔树脂静态吸附实验  109
    6.1.6 大孔树脂动态吸附实验  109-110
    6.1.7 用AB-8型树脂对发酵液进行吸附试验  110
    6.1.8 猴头菌转化EGB发酵液粗提物体外功能试验  110-111
  6.2 结果与讨论  111-122
    6.2.1 大孔树脂静态吸附实验  111-114
    6.2.2 AB-8大孔树脂动态吸附实验  114-117
    6.2.3 用AB-8型树脂对发酵液进行吸附试验  117-119
    6.2.4 猴头菌转化EGB发酵液粗提物对非酶糖基化反应的抑制作用  119-121
    6.2.5 猴头菌转化EGB粗提物对α-葡萄糖苷酶的作用  121-122
    6.2.6 猴头菌转化EGB粗提物清除自由基作用  122
  6.3 本章小结  122-123
  参考文献  123-125
第七章 全文总结  125-128
  7.1 主要研究结论  125-127
  7.2 工作展望  127
  7.3 本论文创新点  127-128
致谢  128-129
攻读学位期间发表的论文  129

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中图分类: > 医药、卫生 > 中国医学 > 中药学 > 中药药理学
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