壳聚糖的复合法降解及降解产物降血糖活性的研究论文

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1、壳聚糖的复合法降解及降解产物降血糖活性的研究论文【摘要】目的研究复合法降解壳聚糖及降解产物的生物活性方法在纤维素酶降解的后期引入H2O2氧化降解壳聚糖。观察其降解产物对糖尿病小鼠生化指标的影响。结果最佳工艺条件为：纤维素酶降解时酶糖比0.2，pH4.6、50℃、时间为3h，后续H2O2降解时H2O2用量为0.8～1.0(ml/g)、75℃、时间为1.5h，所得降解产物的平均分子量约为1700。工艺所生产的低聚壳聚糖用量为100mg/kg时具有明显的降血糖生物活性，其功效甚至优于拜糖苹。结论该复合降解工艺具有成本低，易于工业化，而且所得产品具有较高的生物活性。【关键词】壳聚糖;低聚壳

2、聚糖;降解;血糖;生物活性Abstract：ObjectiveToinvestigatechitosandegradatedbybinedmethodandproductionbiologicalactivityofdegradation.MethodsChitosanerization,.freeliceumcellulasedepolymerizationconditionsassofcellulasetochitosan(n)0.1,pH4.6,temperature(T)50℃andtime(t)3h.TheoptimumH2O2oxidationconditionsl/g

3、,temperature(T)75℃,time(t)1.5h.Undertheoptimumdegradationconditionabout1700oligochitosancouldbeobtained.Moreover,thepreparedoligochitosanshoiceatadoseof100mg/kganditseffectethodtochitosanisnotonlylog-1;H2O2，30%分析纯。拜糖苹，北京拜尔医药保健有限公司产品;四氧嘧啶，Sigma公司提供。1.2仪器20m3柔性反应釜，德国进口;小型板框压滤机，浙江省海宁市丰源过滤设备有限公司;D

4、ZF-6050型离心喷雾干燥器，常州市一步干燥设备厂;LC-10AD凝胶色谱仪，日本岛津;血糖仪，上海荣盛生物技术有限公司提供。1.3动物3月龄雄性昆明小鼠，体质量20～30g，军事医学科学院实验动物中心提供。2方法2.1降解实验2.1.1纤维素酶的降解实验在搅拌的情况下，将200g壳聚糖按1∶50(l/g)。此时，可获得平均分子量约为1700左右的降解产物。采用纤维素酶与双氧水复合降解壳聚糖与直接采用双氧水降解相比，双氧水降解时间缩短将近50%，产品平均分子量低且颜色较浅4。分析认为，壳聚糖溶液经过纤维素酶初步降解后分子量有了很大降低，呈均相溶液，从而抑制了双氧水可能对部分壳聚糖

5、过度降解。此外，降解时间缩短也很好地限制了副反应的发生。3.3降解产物的降血糖活性研究3.3.1一般情况的观察实验过程中各组小鼠体重、血糖及内脏重量的变化见表1。表1小鼠体重、血糖及内脏重量的变化与正常组对照，1P0.01，2P0.05;与模型组对照，3P0.01，4P0.05经四氧嘧啶注射造模成功后的糖尿病小鼠，出现饮食量增加、多饮多尿、体毛松散及精神萎靡等症状。未经治疗的模型组“三多”症状尤其突出，体重也明显低于正常组(P0.05)。低剂量降解产物和拜糖苹治疗组的一般症状得到明显改善，体重与正常组无显著差异。壳聚糖原料和高剂量降解产物治疗组的症状改善居中。3.3.2降解产物对糖

6、尿病小鼠血糖的影响与模型组相比，壳聚糖原料治疗组血糖值虽然有所降低，但并不存在显著性差异。原因为壳聚糖本身分子量过大，不能被有效吸收所致。而高、低剂量降解产物和拜糖苹治疗组的14，28d血糖值明显低于模型组(P0.01)。其中，低剂量降解产物的降血糖效果甚至优于拜糖苹。由此说明壳聚糖原料经过本工艺降解后具有明显的降血糖生物活性，且起效较快。与正常组相比，单独使用降解产物并不能使血糖降到正常值。3.3.3降解产物对糖尿病小鼠内脏的影响由表1中的数据分析可知，除拜糖苹治疗组外(P0.05)，其它治疗组的肝脏指数虽然高于模型组，但不存在显著性差异。这说明壳聚糖及降解产物对肝脏具有一定保护

7、功能，但效果不显著。同时也证实了临床上广泛使用的拜糖苹降糖药具有对肝脏损害小的优点。对于肾脏，低剂量降解产物治疗组的指数与正常组较接近，而其它治疗组的肝脏指数与模型组接近，明显高于正常组(P0.01)。可见，使用一定剂量本工艺生产的低聚壳聚糖对糖尿病小鼠进行治疗时，可同时达到保护肝、肾的功效。有关低聚壳聚糖降糖作用机制目前尚不清楚。大多推测为，壳聚糖分子结构中的大量氨基调节机体内pH呈弱酸性，从而增强胰岛素的活性。也有人认为降解后的低聚壳聚糖对动物机体内α-葡萄糖苷酶