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黄芪多糖(Astragalus polysaccharides,APS)是黄芪的重要药理活性成分,具有多种不同生理功能:如调节免疫、降血糖、抗炎、抗氧化及抗病毒等。前期研究发现,与黄芪多糖相比,水解后的黄芪多糖(the degradation of Astragalus polysaccharide,DAPS)对环磷酰胺(CY)诱导的免疫抑制小鼠肠黏膜免疫具有更好的调节作用。为解决黄芪多糖的水解工艺路线问题,本研究拟对黄芪多糖酸水解工艺的具体参数及水解效果进行检测,以利于后续相关产品的开发。为深入探索黄芪多糖调节肠黏膜免疫功能的作用机制,本研究利用离体肠模型和动物模型,检测黄芪多糖处理后各模型中肠黏膜免疫的相关指标变化,进一步用现代科学语言解释黄芪多糖的药用机理。分别用盐酸、三氟乙酸及乙酸水解APS制备得到DAPS,利用高效凝胶渗透色谱(high performance gel permeation chromatography,HPGPC)法检测 APS 和DAPS相对分子量分布特征,确定适宜的酸水解条件;利用离体肠模型,探究APS、DAPS及肠内容物对肠黏膜免疫相关的SIgA、α-DF、MUC、LYZ及IFN-γ分泌量的影响;检测APS对正常小鼠和CY诱导的免疫抑制小鼠肠黏膜免疫功能相关的IL-4、IL-6、IL-2、IFN-γ和LYZ等细胞因子转录水平的变化。主要研究方法及结果如下:(1)黄芪多糖酸水解工艺:①HPGPC法测得未水解APS主要由高、中、低三个不同分子量段组成,其相对分子量范围分别为1.2×105~1.7×105 Da、2.0×103~4.2×104 Da及小于224 Da,相对含量分别为82.6%、11.9%、5.5%。②盐酸水解APS的适宜条件为酸浓度0.16 mol/L,80℃水解3h,HPGPC法测得高、中、低三个不同分子量段的相对分子量范围分别为1.1×105~1.6×105 Da、103~3.3 ×104 Da、小于200 Da,相对含量分别为15%、65%、20%,说明绝大多数APS发生水解,产物主要为103~3.3×104 Da中等分子量的APS。③三氟乙酸水解APS的适宜条件为酸浓度0.10mol/L,80℃水解3h,HPGPC法测得高、中、低三个不同分子量段的相对分子量范围分别为1.2×105~1.7×105Da、103~3.5×104 Da、小于200 Da,相对含量分别为15%、75%、10%,说明绝大多数APS发生水解,产物主要为103~3.5×104 Da中等分子量的APS。④乙酸水解APS的适宜条件为酸浓度0.16 mol/L,80℃水解3h,HPGCP法测得高、中、低三个不同分子量段的相对分子量范围分别为1.1×105~1.6 ×105 Da、2.0×103~3.6×104 Da、小于210 Da,相对含量分别为20%、70%、10%,说明绝大多数APS发生水解,产物主要为2.0×103~3.6×104 Da中等分子量的APS。(2)分别用APS和DAPS处理离体肠模型0.5h,ELISA法检测离体肠内黏膜免疫因子分泌量变化,结果显示,与APS相比,DAPS能够使离体肠内SIgA、IFN-γ、MUC及LYZ分泌量增加,差异有显著意义(p<0.05)。提示,DAPS对肠黏膜免疫功能具有更显著的调节作用。(3)分离APS处理后动物的肠内容物,然后分别用肠内容物和肠内容物+APS混合物处理离体肠0.5h,ELISA法检测离体肠内黏膜免疫因子分泌量变化,结果显示,与肠内容物相比,肠内容物+APS混合物能够使离体肠内α-DF、LYZ及MUC分泌量增加,差异有显著意义(p<0.05)或极显著意义(p<0.01)。提示,APS调节肠黏膜免疫的方式主要通过直接作用,而由肠道菌介导的作用可能较小。(4)给予CY诱导的免疫抑制小鼠100mg/kg和400mg/kg APS,给予正常小鼠400mg/kg APS,两周后利用q-PCR检测各组小鼠小肠内免疫因子转录水平的变化,具体结果如下:APS可上调免疫抑制小鼠肠黏膜中IL-4、IL-6及IL-2 mRNA表达量,下调免疫抑制小鼠肠黏膜中IFN-γ、LYZ mRNA表达量。同时,APS下调正常小鼠肠黏膜中IL4、IL-6、IL-2、IFN-γ、LYZ及Cryp4 mRNA表达量,上调正常小鼠肠黏膜中MUC2mRNA表达量。提示,APS对肠黏膜免疫相关细胞因子表达具有重要的调节作用。本研究优化了黄芪多糖盐酸、三氟乙酸和乙酸水解工艺,将大分子量的APS水解为103~3.6×104Da的中分子量段,且中分子量段的APS在总水解产物中的相对含量不低于50%;在离体实验中,APS及DAPS主要以直接作用的方式调节肠黏膜免疫功能,肠道菌群对其介导作用较弱,且DAPS调节效应优于APS;APS对免疫抑制小鼠及正常小鼠肠黏膜免疫相关细胞因子表达有明显的影响,其中对IL-2、IFN-γ及LYZ的影响较为突出。本研究为黄芪多糖产品的开发利用奠定了基础,对深入了解黄芪多糖调节免疫功能的分子机制提供了实验证据,相关详细机制尚需进一步探索。