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[目的]
大量研究证实自由基与机体的许多功能障碍和疾病的发生密切相关,抗氧化剂可以清除人体内多余的自由基而保护机体免受自由基的损伤。人工抗氧化剂毒性大,应用的效果很不理想,高效、安全、天然的抗氧化剂成为研究的热点。本课题组在加工香蕉果汁时发现,绝大多数瓶装果汁在放置超过半年以后,即使加入了足量的抗氧化剂(维生素C、柠檬酸等),果汁仍然会发生非酶促变黑作用,由原来的浅橙黄色变成棕褐色。有少数消毒不严格的香蕉汁中有少量青霉菌生长,而此香蕉汁的颜色并没有变深,本课题组成功的分离出此青霉菌,并对其进行了初步的培养和鉴定,发现能抗香蕉汁非酶促变黑作用的抗氧化物质存在于青霉菌胞外,即存在于培养液中,并且此抗氧化物质的抗氧化作用相当强大。本课题拟从香蕉汁分离的青霉菌培养液中分离提取抗氧化物质,并研究其抗氧化活性,探讨其在生物医药等领域应用的可能性,为进一步研究此抗氧化物质的抗氧化机制提供理论和实验依据。
[方法]
从低温保存的10株青霉菌菌株中筛选出产生抗氧化物质活性最强的青霉菌菌株;优化产生抗氧化物质青霉菌的培养基和发酵条件;青霉菌培养液浓缩,分别用石油醚和乙酸乙酯萃取,各相浓缩至干,甲醇溶解;采用大孔树脂NKA-9粗分离和葡聚糖凝胶Sephadex G-75细分离来分离培养液中水相抗氧化物质;采用大孔树脂HP20和硅胶柱层析分离乙酸乙酯相抗氧化物质;采用南京建成生物工程研究所的总抗氧化能力试剂盒、普鲁士兰法、DPPH自由基清除法、水杨酸捕捉法和改良邻苯三酚自氧化法测定抗氧化组份的总抗氧化能力、还原能力、DPPH自由基清除能力、对·OH和O2-·的清除能力等体外抗氧化活性;观察抗氧化物质对H2O2诱导的培养PC12细胞的损伤的保护作用。
[结果]
1.确定产生抗氧化物质最强的青霉菌菌株是P6菌株。
2.产生抗氧化物质的青霉菌摇床培养基组成是:葡萄糖20g,胰蛋白胨10g,蒸馏水1L,分装,115℃高压蒸汽灭菌20分钟;发酵条件是:温度28℃、转速160rpm/min、pH6.5、接种量12%摇床培养。
3.培养液经过石油醚抽提后乙酸乙酯萃取,分别对水相和乙酸乙酯相进行总抗氧化能力的检测,结果显示水相和乙酸乙酯相均有抗氧化活性,但以乙酸乙酯相抗氧化活性为高。
4.水相抗氧化物质经过大孔树脂NKA-9柱层析,收集到35%乙醇洗脱时的洗脱峰,真空干燥浓缩得到样品A;样品A经过葡聚糖凝胶G-75柱层析,收集到一个洗脱峰,真空干燥浓缩得到样品B。乙酸乙酯相抗氧化物质经过大孔树脂HP20柱层析,收集到20%乙醇相沈脱峰,真空干燥浓缩,得到样品C。样品C经过硅胶柱层析得到总抗氧化能力较强的组份样品D。
5.样品A、B、C和D均有抗氧化活性,总抗氧化能力强弱的顺序是样品D>样品C>样品B>样品A。样品A、B、C和D在不同浓度梯度具有一定的还原能力,样品A、B、C和D均具有清除DPPH自由基的能力,样品D和C具有较强的清除·OH和清除O2-·的能力。
6.样品C和D均能减少H2O2对PC12细胞的损伤。
[结论]
对从香蕉汁中分离出的青霉菌培养,可以从培养液中分离出抗氧化组份,该抗氧化组份具有一定的总抗氧化能力和还原能力以及较强的清除DPPH自由基、·OH和02-·的能力,并且能减少H2O2对PC12细胞的损伤。