鸡胸软骨粉的制备及其对类风湿性关节炎的作用

鸡胸软骨粉的制备及其对类风湿性关节炎的作用

论文摘要

类风湿性关节炎(RA)是一种常见的以关节组织慢性炎症病变为主要表现的全身性疾病。它的发生是由于机体内的T细胞因子引起了关节组织内部对特异性隐蔽抗原进行自身免疫反应,在此过程中导致了多关节滑膜炎症,并造成软骨和骨组织的损害。作为关节软骨主要成分的II型胶原被认为是介导类风湿性关节炎发病的自家抗原成分之一,因此理论上口服补充Ⅱ型胶原蛋白能使机体产生免疫耐受,抑制类风湿性关节炎疾病的发生。鸡胸软骨中含有丰富的Ⅱ型胶原蛋白和蛋白多糖,且具有来源广泛、加工便捷、价格低廉等优点,可开发成一类天然无毒副作用,具有防治类风湿性关节炎功能的保健品。本论文以鸡胸软骨为原料制备富含II型胶原的软骨粉,并测定了软骨粉的组成和生物活性,这为开发鸡骨资源、解决家禽加工业的资源综合利用问题提供了理论基础,主要研究内容如下:首先以鸡胸软骨为原料,研究了酶法去除杂质、脱脂、干燥以及粉碎工艺,制备富含生物活性II型胶原的软骨粉。采用胃蛋白酶去除软骨表面杂质,最优酶解条件为酶浓度400 mg·L-1,温度28℃,反应时间24 h,料水比1:5。酶法处理后的鸡胸软骨切片,浸泡在氯仿:甲醇=2:1的混合溶剂中,匀速搅拌,可除去绝大部分脂肪,脂肪的残留率为0.05%。脱脂软骨经冷冻干燥36 h后,仍然能保持原来的色泽和形态,水分含量降至2.18%。采用冷冻研磨机在液氮低温条件下粉碎鸡胸软骨,最优粉碎工艺为预冷时间7 min,撞击速度10次·s-1,粉碎时间9 min,所得的软骨粉的平均粒径为73.37μm。制备得到的软骨粉混悬于4 mol·L-1盐酸胍中,搅拌24 h去除非胶原成分后,采用胃蛋白酶酶解提取II型胶原,并对软骨粉II型胶原的纯度和结构进行了鉴定。结果显示,软骨粉II型胶原在SDS-PAGE电泳谱带出现的位置与Sigma-Aldrich标准品一致,两者的RP-HPLC保留时间接近,氨基酸组成也相似。这说明软骨粉胶原为典型的II型胶原,其分子可以用α1(II)3来表示。软骨粉II型胶原在近紫外区220 nm附近产生最大吸收,而280 nm处吸收很弱,表明其中芳香族氨基酸含量较少,这和氨基酸分析结果一致,园二色谱在221 nm和198 nm处分别出现正负吸收峰,符合II型胶原左旋聚脯氨酸肽链的典型特征。软骨粉II型胶原的FT-IR分析与文献报道的天然II型胶原的吸收峰位基本一致。差示扫描量热仪测定软骨粉胶原的变性温度为44℃,说明软骨粉II型胶原在制备和提取过程中结构没有遭到破坏。X-射线衍射测定结果表明,软骨粉II型胶原为三股超螺旋链结构,其中每条α链是独立的左手螺旋结构,衍射峰的强度达到80%,说明软骨粉II型胶原很好地保持了三股螺旋结构,因而保持了其生物活性。以纯II型胶原和完全弗氏佐剂免疫Sprague-Dawley(SD)大鼠,建立大鼠的类风湿性关节炎模型(CIA),研究了口服鸡胸软骨粉和硫酸氨基葡萄糖对大鼠类风湿性关节炎病程的影响。结果表明,口服鸡胸软骨粉能明显降低CIA大鼠的关节炎指数,缓解关节红肿等症状。同时,实验组大鼠的T淋巴细胞增殖受到抑制,抑炎细胞因子白介素-2(IL-2)水平高于阴性对照组,而白细胞介素-1(IL-1)和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平则显著低于阴性对照组和阳性对照组。硫酸氨基葡萄糖的添加在一定程度上也缓解了大鼠的RA症状。这为开发鸡胸软骨粉制备安全有效、无副作用的保健品应用于防治类风湿性关节炎提供了理论依据。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 软骨的组成
  • 1.1.1 软骨细胞
  • 1.1.2 软骨基质
  • 1.1.3 软骨膜
  • 1.2 II 型胶原
  • 1.2.1 II 型胶原的分布
  • 1.2.2 II 型胶原的结构
  • 1.2.3 II 型胶原的提取
  • 1.3 类风湿性关节炎概述
  • 1.3.1 类风湿性关节炎的病因
  • 1.3.2 类风湿性关节炎的主要症状
  • 1.3.3 类风湿性关节炎的治疗
  • 1.4 骨粉的加工
  • 1.4.1 硬骨粉的加工
  • 1.4.2 软骨粉的加工
  • 1.5 立题背景意义
  • 1.5.1 家禽的养殖与加工现状
  • 1.5.2 立题意义
  • 1.6 本论文研究任务和主要内容
  • 第二章 鸡胸软骨粉的制备工艺
  • 2.1 前言
  • 2.2 材料和设备
  • 2.2.1 实验材料和试剂
  • 2.2.2 主要设备
  • 2.3 实验方法
  • 2.3.1 软骨和软骨粉中主要成分的测定
  • 2.3.2 软骨和酶解液中羟脯氨酸含量的测定
  • 2.3.3 酶解液中游离氨基浓度的测定
  • 2.3.4 软骨粉的粒径分布的测定
  • 2.3.5 差示扫描量热法(DSC)测定新鲜软骨和软骨粉中II 型胶原的变性温度
  • 2.3.6 工艺流程
  • 2.3.7 指标及计算
  • 2.4 结果与讨论
  • 2.4.1 羟脯氨酸标准曲线
  • 2.4.2 酶的筛选
  • 2.4.3 胃蛋白酶对去除软骨杂质的影响
  • 2.4.4 胃蛋白酶去除软骨杂质的工艺优化
  • 2.4.5 软骨脱脂
  • 2.4.6 软骨的干燥
  • 2.4.7 软骨粉碎
  • 2.4.8 鸡胸软骨粉品质
  • 2.5 本章小结
  • 第三章 鸡胸软骨粉II 型胶原的提取及其结构
  • 3.1 前言
  • 3.2 材料与设备
  • 3.2.1 实验材料和试剂
  • 3.2.2 主要设备
  • 3.3 实验方法
  • 3.3.1 软骨粉II 型胶原的提取工艺流程
  • 3.3.2 氯化钠盐析去杂质
  • 3.3.3 盐酸胍溶解去杂质
  • 3.3.4 胃蛋白酶酶解提取II 型胶原
  • 3.3.5 水解液中游离氨基的测定
  • 3.3.6 软骨粉II 型胶原的纯度鉴定
  • 3.3.7 软骨粉 II 型胶原的结构测定
  • 3.4 结果与讨论
  • 3.4.1 软骨粉中杂蛋白的去除
  • 3.4.2 酶解提取软骨粉II 型胶原
  • 3.4.3 软骨粉II 型胶原的纯度鉴定
  • 3.4.4 软骨粉II 型胶原的结构分析
  • 3.5 本章小结
  • 第四章 鸡胸软骨粉对大鼠类风湿性关节炎的作用
  • 4.1 前言
  • 4.2 材料和设备
  • 4.2.1 主要材料和实验动物
  • 4.2.2 主要设备
  • 4.3 实验方法
  • 4.3.1 主要试剂的配制
  • 4.3.2 类风湿性关节炎模型(CIA)的建立
  • 4.3.3 实验设计与饲喂方案
  • 4.3.4 关节炎的判断和观察方法
  • 4.3.5 大鼠体重和脏器指数的测定
  • 4.3.6 淋巴细胞增殖反应
  • 4.3.7 DTH 反应(急性超敏反应)
  • 4.3.8 细胞因子的测定
  • 4.3.9 统计学处理
  • 4.4 结果和讨论
  • 4.4.1 大鼠CIA 模型的建立和组织学观察
  • 4.4.2 软骨粉对CIA 大鼠脚掌厚度的影响
  • 4.4.3 软骨粉对CIA 大鼠踝关节厚度的影响
  • 4.4.4 软骨粉对 CIA 大鼠关节炎指数的影响
  • 4.4.5 软骨粉对CIA 大鼠体重增长的影响
  • 4.4.6 软骨粉对CIA 大鼠脏器指数的影响
  • 4.4.7 软骨粉对大鼠淋巴细胞转化反应的影响
  • 4.4.8 软骨粉对大鼠IL-1 和IL-2 水平的影响
  • 4.4.9 软骨粉对大鼠血清中TNF-α水平的影响
  • 4.4.10 急性超敏反应(DTH)
  • 4.5 本章小结
  • 主要结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文
  • 相关论文文献

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