多糖是一类重要的生物信息大分子,现已证明许多药用真菌和植物多糖具有广泛的生物活性,糖类药物及多糖类保健食品的开发也正日新月异,但与此相关的产品质量控制体系却还不成熟,相关报道也还鲜见。本研究拟通过HPLC-ELSD检测筛选具有特征响应的糖水解酶,在此基础上采用液相色谱-飞行时间质谱联用(LC/Q-TOF)技术建立活性多糖酶降解产物结构特征研究的新方法,构建9种植物或真菌活性多糖的特征糖谱,并结合化学计量学方法研究不同品系和产地的活性多糖降解产物的指纹特性,最终构建具有特征识别功能的糖谱体系。本研究将食品分析与食品质量安全相结合,为活性多糖的质量控制研究提供了新的思路和方法,也将对我国食物资源的有效开发产生积极的影响,对糖类药物和多糖类保健食品的市场监管具有非常重要的现实意义。
Polysaccharide;Acid hydrolysis;Enzymatic hydrolysis;UPLC-ESI-QTOF-MS;Saccharide mapping
多糖是一类重要的生物信息大分子,广泛存在于药用真菌和植物中,是药用真菌和植物发挥其独特功效的重要活性物质,也是其质量控制的标志物。随着多糖药物及保健品的开发,建立真菌和植物多糖完善可靠的质量控制体系愈显重要。本项课题在多糖原料的产地和等级鉴定中引入指纹图谱概念,运用UPLC-ESI-QTOF-MS结合化学计量学方法对多糖部分酸降解产物的指纹性进行研究,实现多糖原料道地性鉴定的目的。本项课题主要从以下四个方面展开 1、采用水提醇沉法对人参、黑灵芝、铁皮石斛、冬虫夏草等真菌和植物活性多糖样本进行提取,响应面法优化料液比、超声时间、水浴温度等影响因素,确定了安吉白茶多糖最佳提取条件料液比140,超声时间30min,水浴温度85oC为最佳。苯酚硫酸法测总糖含量,得黑龙江产人参多糖含量较别的产地高为95.61%,广州产铁皮石斛多糖含量较云南产高为95.67%,西藏那曲一级冬虫夏草糖含量为79.96%。 2、分别采用酸水解、酶水解方法对黑灵芝、铁皮石斛、青钱柳、安吉白茶等多糖进行降解。通过单因素实验,考察了酸浓度、温度、时间对部分酸水解效果的影响,筛选出了多糖最佳部分酸水解条件。选用木聚糖酶、纤维素酶、果胶酶等8种不同内切水解酶对活性多糖进行降解,筛选特征响应酶。结果仅有白茶多糖能够被葡聚糖酶、果胶酶及纤维素酶降解,其它多糖并未筛选到特征水解酶。 3、建立活性多糖酸降解产物的快速UPLC-ESI-QTOF-MS分析方法。样品多糖经部分酸水解后,在正负离子模式下进行扫描,无需衍生,黑灵芝多糖可检测到聚合度为25的聚糖,铁皮石斛可检测到聚合度为29的聚糖,人参可检测到聚合度为43的聚糖。通过离子加荷方式及低聚糖糖苷键断裂方式研究结果,可知黑灵芝存在多种形式的连接方式和连接位点,糖苷键有1-4,1-6糖苷键。 4、采用UPLC-ESI-QTOF-MS分析多糖降解产物,构建不同产地和不同等级样品的多糖特征糖谱,结合化学计量学及代谢组学方法对糖谱进行分析,研究多糖降解产物的指纹特性。利用非监督性的PCA方法,能鉴别三个产地黑灵芝多糖,对不同产地、不同等级的铁皮石斛也能进行区分。进一步利用偏最小二乘投影判别分析法能清晰地观察到各产地间或各等级间代谢轮廓的差异,包括产地和等级两个因素同时考虑也可区分开。