一種抑制二型糖尿病的酵母β-葡聚糖及其制備方法和用途
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種水不溶性面包酵母葡聚糖，其結(jié)構(gòu)為線型β-(1→3)-D葡聚糖。其制法是，將市售酵母葡聚糖粉末用水提取，離心；取殘?jiān)谑覝叵掠肗aOH水溶液提取，離心收集上清液；上清液中和后離心收集沉淀，沉淀經(jīng)脫色、水透析和冷凍干燥得到酵母β-葡聚糖。本發(fā)明酵母β-葡聚糖能顯著降低二型糖尿病小鼠的體重、血糖以及肝臟中脂肪、膽固醇的堆積，促進(jìn)肝糖原合成，可用于抑制二型糖尿病藥物或保健品的制備。
【專利說(shuō)明】一種抑制二型糖尿病的酵母β-葡聚糖及其制備方法和用途

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能調(diào)節(jié)二型糖尿病代謝體征的β-葡聚糖及其制備方法，它屬于天然高分子和生物學(xué)交叉領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]二型糖尿病是一種以胰島功能受損、胰島素抵抗、高血糖為突出特征的慢性代謝綜合征，早期癥狀不明顯，久病可引起腎、眼、足等多系統(tǒng)損害產(chǎn)生嚴(yán)重的并發(fā)癥。近年來(lái)，隨著人們運(yùn)動(dòng)、飲食等生活習(xí)慣的改變，世界各地二型糖尿病的發(fā)病率逐年升高。目前上市的糖尿病藥物雖然種類繁多，但長(zhǎng)期使用會(huì)產(chǎn)生耐受性和毒副作用，對(duì)各類慢性并發(fā)癥的全面療效不理想。因此，尋求新型預(yù)防和治療糖尿病藥物成為必要。
[0003]天然多糖尤其是葡聚糖已被證明具有免疫調(diào)節(jié)、抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性，而且安全無(wú)毒，是理想的天然藥物。燕麥、小麥等富含葡聚糖的食物具有降血糖功效，水溶性酵母葡聚糖能改善糖尿病病足和壞疽。但由于酵母多糖成份復(fù)雜，含有葡甘聚糖、葡聚糖、蛋白質(zhì)和甲殼素等，難以得到單一結(jié)構(gòu)組份的多糖，市售的酵母多糖多為混合物，葡聚糖含量?75%，甚至更低。如文獻(xiàn)報(bào)道的酵母多糖Zymosan葡聚糖含量為55%。酵母葡聚糖結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜，有i3_l，3-D-葡聚糖，也有β-1，6-?-葡聚糖；有線性葡聚糖，也有支化葡聚糖。因此，從酵母細(xì)胞壁中分離純化出單一特定結(jié)構(gòu)并研究其水不溶性成分對(duì)糖尿病的抑制作用具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能抑制二型糖尿病的酵母β -葡聚糖及其制備方。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種制備酵母葡聚糖的方法是:
[0006]I)將質(zhì)量純度不低于80%酵母多糖粉末用純水在室溫下浸泡攪拌，離心收集殘S ;重復(fù)4?6次,每次浸泡10?12h ；
[0007]2)殘?jiān)肗aOH水溶液在室溫下提取，NaOH水溶液濃度為0.15M至0.5M，時(shí)間為3?5h，離心收集上清液；
[0008]3)上清液中和后離心收集沉淀，沉淀經(jīng)脫色、用水透析除鹽和冷凍干燥后，制得線型β-(1 — 3)-D-葡聚糖，質(zhì)量純度不低于98%，不溶于水。
[0009]步驟3)中是用醋酸調(diào)節(jié)上清液至中性。
[0010]其中脫色方法是用氨水調(diào)pH至8?9后,逐滴滴加30wt% H202至溶液顏色不再變淡。
[0011]本發(fā)明制備的酵母β-葡聚糖的結(jié)構(gòu)為線型β-(I —3)-葡聚糖，水不溶性。
[0012]本發(fā)明還將制備得到的線型β -(I — 3)-D-葡聚糖制成懸浮水溶液對(duì)二型糖尿病小鼠模型進(jìn)行灌胃給藥，監(jiān)測(cè)其體重、血糖值變化。
[0013]其中酵母β_葡聚糖的給藥方式是灌胃，劑量為40?60mg/kg體重，一天一次。
[0014]其中酵母葡聚糖的給藥時(shí)間分預(yù)防和治療兩種，預(yù)防時(shí)間為I個(gè)月，治療時(shí)間為3個(gè)月。
[0015]本發(fā)明的酵母線型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體重、血糖以及肝臟中脂肪、膽固醇的堆積，提高胰島素敏感性，促進(jìn)肝糖原合成。因而本發(fā)明酵母β_葡聚糖可以用于抑制二型糖尿病的藥物或保健品中。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0016]1、該葡聚糖來(lái)源于酵母細(xì)胞壁，原料豐富、成本低廉；
[0017]2、該葡聚糖純化工藝簡(jiǎn)單，得到純度不低于98%的線型水不溶性線型β-α —3)-d-葡聚糖；
[0018]3、該β -葡聚糖以口服方式給藥抑制二型糖尿病，方便且效果明顯，能有效抑制高脂高糖食物導(dǎo)致的體重、血糖的升高，改善肝臟糖脂代謝功能；
[0019]4、該葡聚糖無(wú)毒副作用，生物相容性好。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1.實(shí)施例1制備的酵母β -葡聚糖的紅外(圖1Α)、13C NMR圖譜(圖1B)。
[0021]圖2.實(shí)施例1制備的酵母β -葡聚糖對(duì)二型糖尿病小鼠體重(圖2Α)和血糖(圖2Β)的影響。
[0022]圖3.實(shí)施例1制備的酵母線型β - (I — 3)-D-葡聚糖對(duì)二型糖尿病小鼠肝臟組織形態(tài)(圖3Α)、甘油三酯(圖3Β)的影響。
[0023]圖4.酵母線型β - (I — 3) -D-葡聚糖對(duì)二型糖尿病小鼠體重(圖4Α)和血糖(圖4Β)的影響。
[0024]圖5.酵母線型β - (I — 3)-D-葡聚糖對(duì)二型糖尿病小鼠肝臟糖原合成(圖5Α)、脂肪堆積(圖5Β)的影響。

【具體實(shí)施方式】
[0025]實(shí)施例1
[0026]將市售面包酵母多糖粉末(杭州眾芝康菇生物技術(shù)有限公司，80% )用水在室溫下(秋季)浸泡攪拌10小時(shí)，離心收集殘?jiān)?，重?fù)4次；所得殘?jiān)?.15Μ NaOH水溶液在室溫下攪拌5小時(shí)，離心收集上清液；上清液經(jīng)醋酸中和離心收集沉淀，沉淀用氨水調(diào)pH到8?9后用30%雙氧水脫色至顏色不再變淺，所得溶液在超純水中透析后，濃縮凍干，得到白色酵母β_葡聚糖。用硫酸苯酚法檢測(cè)多糖純度為98%，用紅外和核磁共振法檢測(cè)所得樣本的化學(xué)結(jié)構(gòu)為線型β_ (I — 3)-D-葡聚糖，如圖1所示，紅外在890cm-l處出現(xiàn)單峰，核磁碳譜只出現(xiàn)β-(1，3)-?-葡聚糖的6個(gè)峰，說(shuō)明該多糖即為純度很高的線型β-(1，3)-D-葡聚糖。
[0027]將該酵母β -葡聚糖制成5mg/mL懸浮水溶液，以40mg/kg的劑量灌胃用高脂高糖飼料-腹腔注射鏈脲佐菌素聯(lián)合誘導(dǎo)形成二型糖尿病C57BL/6公鼠，預(yù)防周期I個(gè)月，治療周期3個(gè)月。酵母β-葡聚糖對(duì)二型糖尿病小鼠體重和血糖的相關(guān)影響見(jiàn)圖2，肝臟的HE染色以及肝臟中甘油三酯含量見(jiàn)圖3。結(jié)果說(shuō)明本發(fā)明酵母β -葡聚糖能降低二型糖尿病小鼠的體重、血糖以及肝臟中脂肪的含量，抑制高脂高糖對(duì)肝臟的破壞。
[0028]實(shí)施例2
[0029]將市售面包酵母多糖粉末用水在室溫下(冬季)浸泡攪拌12小時(shí)，離心收集殘?jiān)?，重?fù)6次；所得殘?jiān)?.5M NaOH水溶液在室溫下攪拌3小時(shí)，離心收集上清液；上清液經(jīng)醋酸中和離心收集沉淀，沉淀用氨水調(diào)pH到8?9后用30%雙氧水脫色至顏色不再變淺，所得溶液在超純水中透析后，濃縮凍干，得到白色酵母葡聚糖。多糖結(jié)構(gòu)表征方法同實(shí)施例1。結(jié)果表明實(shí)例2所得多糖試樣同實(shí)施例1的多糖試樣具有相同的線型β-(1 — 3)-葡聚糖結(jié)構(gòu)，純度不低于98%。
[0030]將該酵母β -葡聚糖制成5mg/mL懸浮水溶液，以60mg/kg的劑量灌胃用高脂高糖飼料-腹腔注射鏈脲佐菌素聯(lián)合誘導(dǎo)形成二型糖尿病C57BL/6公鼠，預(yù)防周期I個(gè)月，治療周期3個(gè)月。酵母β-葡聚糖對(duì)二型糖尿病小鼠體重的影響見(jiàn)圖4A、實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)各組小鼠血糖血糖值如圖4Β所示，肝臟的PAS糖原染色、油紅O脂肪染色見(jiàn)圖5。結(jié)果說(shuō)明本發(fā)明酵母β-葡聚糖能降低二型糖尿病小鼠的血糖，促進(jìn)肝糖原合成，降低肝臟中脂肪的堆積。因此，酵母β_葡聚糖作為預(yù)防和調(diào)節(jié)二型糖病的藥物或保健品，具有極大的推廣和應(yīng)用前旦
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【權(quán)利要求】
1.一種酵母β-葡聚糖，其結(jié)構(gòu)為線型β-(I— 3)-D-葡聚糖，不溶于水。
2.權(quán)利要求1所述酵母β-葡聚糖的制備方法，包括如下步驟: 1)將質(zhì)量純度不低于80%酵母多糖粉末用純水在室溫下浸泡攪拌，離心收集殘?jiān)?；重?fù)4?6次，每次浸泡10?12h ； 2)殘?jiān)肗aOH水溶液在室溫下提取，NaOH水溶液濃度為0.15M至0.5M，時(shí)間為3?5h，離心收集上清液； 3)上清液中和后離心收集沉淀，沉淀經(jīng)脫色、用水透析除鹽和冷凍干燥后，制得線型β-(1 — 3)-D-葡聚糖，質(zhì)量純度不低于98%，不溶于水。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中是用醋酸調(diào)節(jié)上清液至中性。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中脫色方法是用氨水調(diào)pH至8?9后，逐滴滴加30wt% H202至溶液顏色不再變淡。
5.權(quán)利要求1所述的酵母葡聚糖在制備預(yù)防或治療二型糖尿病藥物中的應(yīng)用。
【文檔編號(hào)】C08B37/02GK104371038SQ201410411673
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2014年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月20日
【發(fā)明者】許小娟, 曹燕 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)