壳聚糖的复合法降解及降解产物降血糖活性的研究

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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【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

2、产品具有较高的生物活性。【关键词】壳聚糖;低聚壳聚糖;降解;血糖;生物活性　　Abstract：ObjectiveToinvestigatechitosandegradatedbybinedmethodandproductionbiologicalactivityofdegradation.MethodsChitosanerization,andtheniceumcellulasedepolymerizationconditionsassofcellulasetochitosan(n)0.1,pH4.6,temperature(T

3、)50℃andtime(t)3h.TheoptimumH2O2oxidationconditionsl/g,temperature(T)75℃,time(t)1.5h.Undertheoptimumdegradationconditionabout1700oligochitosancouldbeobtained.Moreover,thepreparedoligochitosanshoiceatadoseof100mg/kganditseffectethodtochitosanisnotonlylog-1;H2O2，30%分析纯。拜

4、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;DZF-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(g/kg，72h后空腹尾尖取血，血糖仪测血糖，大于11m

5、ol/L的小鼠入选糖尿病模型。取10只正常小鼠为正常组。将造模成功的小鼠随机分成5组，每组10只，分别为模型组，壳聚糖原料组(100mg/kg)，低剂量降解产物组(100mg/kg)，高剂量降解产物组(200mg/kg)，拜糖苹治疗组(20mg/kg)。灌胃1次/d，连续给药28d。正常组和模型组灌胃生理盐水。　　2.2.2动物标本留取每天观察各组小鼠的进食量、饮水及尿量;给药14d和28d后尾尖取血，血糖仪测血糖;实验结束后小鼠被断椎处死，取肝、肾组织，用滤纸吸干表面血迹后称重。　　2.3统计学分析用SPSS13.0软件进行统计

6、分析，所得数据用±s表示，组间差异采用t检验。　　3结果　　3.1纤维素酶的降解过程研究为了考察纤维素酶的催化降解过程，在正交实验确定的最佳组合条件下对壳聚糖进行降解，产物的平均分子量Ml/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。

7、　　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，1P<0.01，2P<0.05;与模型组对照，3P<0.01，4P<0.05　　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(P<0.05)。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

8、产物治疗组的症状改善居中。　　3.3.2降解产物对糖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