CN104371038A

CN104371038A - 一种抑制二型糖尿病的酵母β-葡聚糖及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN104371038A
Application number: CN201410411673.6A
Authority: CN
Inventors: 许小娟; 曹燕
Original assignee: Wuhan University WHU
Current assignee: Wuhan University WHU
Priority date: 2014-08-20
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2015-02-25

Abstract

本发明公开了一种水不溶性面包酵母葡聚糖，其结构为线型β-(1→3)-D葡聚糖。其制法是，将市售酵母葡聚糖粉末用水提取，离心；取残渣在室温下用NaOH水溶液提取，离心收集上清液；上清液中和后离心收集沉淀，沉淀经脱色、水透析和冷冻干燥得到酵母β-葡聚糖。本发明酵母β-葡聚糖能显著降低二型糖尿病小鼠的体重、血糖以及肝脏中脂肪、胆固醇的堆积，促进肝糖原合成，可用于抑制二型糖尿病药物或保健品的制备。

Description

一种抑制二型糖尿病的酵母β-葡聚糖及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种能调节二型糖尿病代谢体征的β-葡聚糖及其制备方法，它属于天然高分子和生物学交叉领域。

背景技术

二型糖尿病是一种以胰岛功能受损、胰岛素抵抗、高血糖为突出特征的慢性代谢综合征，早期症状不明显，久病可引起肾、眼、足等多系统损害产生严重的并发症。近年来，随着人们运动、饮食等生活习惯的改变，世界各地二型糖尿病的发病率逐年升高。目前上市的糖尿病药物虽然种类繁多，但长期使用会产生耐受性和毒副作用，对各类慢性并发症的全面疗效不理想。因此，寻求新型预防和治疗糖尿病药物成为必要。

天然多糖尤其是β-葡聚糖已被证明具有免疫调节、抗氧化、抗肿瘤等多种生物活性，而且安全无毒，是理想的天然药物。燕麦、小麦等富含β-葡聚糖的食物具有降血糖功效，水溶性酵母β-葡聚糖能改善糖尿病病足和坏疽。但由于酵母多糖成份复杂，含有葡甘聚糖、葡聚糖、蛋白质和甲壳素等，难以得到单一结构组份的多糖，市售的酵母多糖多为混合物，葡聚糖含量～75％，甚至更低。如文献报道的酵母多糖Zymosan葡聚糖含量为55％。酵母葡聚糖结构也很复杂，有β-1,3-D-葡聚糖，也有β-1,6-D-葡聚糖；有线性葡聚糖，也有支化葡聚糖。因此，从酵母细胞壁中分离纯化出单一特定结构并研究其水不溶性成分对糖尿病的抑制作用具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种能抑制二型糖尿病的酵母β-葡聚糖及其制备方。

为实现上述目的，本发明提供一种制备酵母β-葡聚糖的方法是：

1)将质量纯度不低于80％酵母多糖粉末用纯水在室温下浸泡搅拌，离心收集残渣；重复4～6次，每次浸泡10～12h；

2)残渣用NaOH水溶液在室温下提取，NaOH水溶液浓度为0.15M至0.5M，时间为3～5h，离心收集上清液；

3)上清液中和后离心收集沉淀，沉淀经脱色、用水透析除盐和冷冻干燥后，制得线型β-(1→3)-D-葡聚糖，质量纯度不低于98％，不溶于水。

步骤3)中是用醋酸调节上清液至中性。

其中脱色方法是用氨水调pH至8～9后，逐滴滴加30wt％H2O2至溶液颜色不再变淡。

本发明制备的酵母β-葡聚糖的结构为线型β-(1→3)-葡聚糖，水不溶性。

本发明还将制备得到的线型β-(1→3)-D-葡聚糖制成悬浮水溶液对二型糖尿病小鼠模型进行灌胃给药，监测其体重、血糖值变化。

其中酵母β-葡聚糖的给药方式是灌胃，剂量为40～60mg/kg体重，一天一次。

其中酵母β-葡聚糖的给药时间分预防和治疗两种，预防时间为1个月，治疗时间为3个月。

本发明的酵母线型β-(1→3)-D-葡聚糖具有抑制二型糖尿病的效果，降低二型糖尿病小鼠的体重、血糖以及肝脏中脂肪、胆固醇的堆积，提高胰岛素敏感性，促进肝糖原合成。因而本发明酵母β-葡聚糖可以用于抑制二型糖尿病的药物或保健品中。本发明具有如下优点：

1、该β-葡聚糖来源于酵母细胞壁，原料丰富、成本低廉；

2、该β-葡聚糖纯化工艺简单，得到纯度不低于98％的线型水不溶性线型β-(1→3)-D-葡聚糖；

3、该β-葡聚糖以口服方式给药抑制二型糖尿病，方便且效果明显，能有效抑制高脂高糖食物导致的体重、血糖的升高，改善肝脏糖脂代谢功能；

4、该β-葡聚糖无毒副作用，生物相容性好。

附图说明

图1.实施例1制备的酵母β-葡聚糖的红外(图1A)、¹³C NMR图谱(图1B)。

图2.实施例1制备的酵母β-葡聚糖对二型糖尿病小鼠体重(图2A)和血糖(图2B)的影响。

图3.实施例1制备的酵母线型β-(1→3)-D-葡聚糖对二型糖尿病小鼠肝脏组织形态(图3A)、甘油三酯(图3B)的影响。

图4.酵母线型β-(1→3)-D-葡聚糖对二型糖尿病小鼠体重(图4A)和血糖(图4B)的影响。

图5.酵母线型β-(1→3)-D-葡聚糖对二型糖尿病小鼠肝脏糖原合成(图5A)、脂肪堆积(图5B)的影响。

具体实施方式

实施例1

将市售面包酵母多糖粉末(杭州众芝康菇生物技术有限公司，80％)用水在室温下(秋季)浸泡搅拌10小时，离心收集残渣，重复4次；所得残渣用0.15M NaOH水溶液在室温下搅拌5小时，离心收集上清液；上清液经醋酸中和离心收集沉淀，沉淀用氨水调pH到8～9后用30％双氧水脱色至颜色不再变浅，所得溶液在超纯水中透析后，浓缩冻干，得到白色酵母β-葡聚糖。用硫酸苯酚法检测多糖纯度为98％，用红外和核磁共振法检测所得样本的化学结构为线型β-(1→3)-D-葡聚糖,如图1所示，红外在890cm-1处出现单峰，核磁碳谱只出现β-(1，3)-D-葡聚糖的6个峰，说明该多糖即为纯度很高的线型β-(1，3)-D-葡聚糖。

将该酵母β-葡聚糖制成5mg/mL悬浮水溶液，以40mg/kg的剂量灌胃用高脂高糖饲料-腹腔注射链脲佐菌素联合诱导形成二型糖尿病C57BL/6公鼠，预防周期1个月，治疗周期3个月。酵母β-葡聚糖对二型糖尿病小鼠体重和血糖的相关影响见图2，肝脏的HE染色以及肝脏中甘油三酯含量见图3。结果说明本发明酵母β-葡聚糖能降低二型糖尿病小鼠的体重、血糖以及肝脏中脂肪的含量，抑制高脂高糖对肝脏的破坏。

实施例2

将市售面包酵母多糖粉末用水在室温下(冬季)浸泡搅拌12小时，离心收集残渣，重复6次；所得残渣用0.5M NaOH水溶液在室温下搅拌3小时，离心收集上清液；上清液经醋酸中和离心收集沉淀，沉淀用氨水调pH到8～9后用30％双氧水脱色至颜色不再变浅，所得溶液在超纯水中透析后，浓缩冻干，得到白色酵母β-葡聚糖。多糖结构表征方法同实施例1。结果表明实例2所得多糖试样同实施例1的多糖试样具有相同的线型β-(1→3)-葡聚糖结构，纯度不低于98％。

将该酵母β-葡聚糖制成5mg/mL悬浮水溶液，以60mg/kg的剂量灌胃用高脂高糖饲料-腹腔注射链脲佐菌素联合诱导形成二型糖尿病C57BL/6公鼠，预防周期1个月，治疗周期3个月。酵母β-葡聚糖对二型糖尿病小鼠体重的影响见图4A、实验结束时各组小鼠血糖血糖值如图4B所示，肝脏的PAS糖原染色、油红O脂肪染色见图5。结果说明本发明酵母β-葡聚糖能降低二型糖尿病小鼠的血糖，促进肝糖原合成，降低肝脏中脂肪的堆积。因此，酵母β-葡聚糖作为预防和调节二型糖病的药物或保健品，具有极大的推广和应用前景。

Claims

1.一种酵母β-葡聚糖，其结构为线型β-(1→3)-D-葡聚糖，不溶于水。

2.权利要求1所述酵母β-葡聚糖的制备方法，包括如下步骤：

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中是用醋酸调节上清液至中性。

4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中脱色方法是用氨水调pH至8～9后，逐滴滴加30wt％H2O2至溶液颜色不再变淡。

5.权利要求1所述的酵母β-葡聚糖在制备预防或治疗二型糖尿病药物中的应用。