论文部分内容阅读
本文以滇橄榄为原料,采用热水法、微波法和超声波辅助法提取滇橄榄多糖,并采用单因素及正交实验优化提取工艺。然后通过大孔树脂和透析法对滇橄榄多糖提取液进行纯化,得到滇橄榄精多糖(PEP),并采用DEAE-52对PEP不同组分进行分离研究。同时对PEP及其不同多糖组分分别进行结构表征,并探究了PEP的抗氧化活性及其对肠道菌群的调节作用。主要研究结果如下:(1)采用三种方法提取滇橄榄多糖的最优条件及得率分别如下:①热水法:提取温度为90℃,料液比为1:50(m:V),时间为5h,得率为8.47%;②微波法:微波时间为10min,功率为648 W,料液比为1:20(m:V),得率为4.62%;③超声波辅助法:超声功率为180 W,超声温度为50℃,超声时间为45 min,料液比为1:50(m:V),得率为6.18%;综合生产成本及得率,确定超声波辅助法是提取滇橄榄多糖的最佳方法。(2)X-5大孔树脂对滇橄榄多糖脱色条件及效果为:5 mg/mL滇橄榄多糖溶液,温度为40℃,树脂用量为1 g,时间为1 h,pH为1,色素清除率为82.21%,多糖保留率为94.86%;经过大孔树脂、透析袋纯化得到PEP,PEP纯度由31%提高至91%。(3)PEP采用DEAE-52进行分离,使用不同浓度NaCl溶液洗脱,得到PEP-a、PEP-b、PEP-c、PEP-d四个组分。(4)PEP的结构表征:PEP纯度为91%,其中中性糖占比为16.48%,糖醛酸占比为83.52%。PEP中含有多个共轭Π键,如C=O。PEP可能含有三螺旋结构。FT-IR表明PEP含有-OH、-CH2-、C=O、-COOH,含有吡喃糖环,由α-型糖苷键、β-型糖苷键构成,符合酸性多糖的结构特征。(5)PEP不同组分的结构表征:PEP-a、PEP-b、PEP-c、PEP-d不含或含有较少的脂肪和蛋白质,含有醛和羧酸的C=O。FT-IR表明:PEP-a不含或者少含酸性多糖,主要是中性多糖,含有吡喃糖环、α、β-型糖苷键;PEP-b、PEP-c、PEP-d均由吡喃糖环构成,PEP-b中含有β-型糖苷键,PEP-c、PEP-d中含有α、β-型糖苷键。PEP-a、PEP-b、PEP-c、PEP-d分子量大小为:PEP-a<PEP-b<PEP-c<PEP-d。四个组分的单糖组成及占比各有不同,PEP-a含有少量糖醛酸,PEP-b、PEP-c、PEP-d均含有酸性多糖,主要由半乳糖和半乳糖醛酸构成,其中PEP-c酸性多糖含量最高。PEP-a 单糖组成 Fuc:Ara:Gal:Glc:Xyl:Man:Fru:Rib:Gal-UA:Gul-UA:Glc-UA 百分比为 2.11:14.45:39.45:26.93:9.8:6.04:0.62:0.34:0.04:0.17:0.05;PEP-b 单糖组成 Fuc:Ara:Rha:Gal:Glc:Xyl:Man:Gal-UA:Glc-UA 百分比为 0.44:20.59:2.20:55.54:9.31:4.43:0.87:5.92:0.71;PEP-c单糖组成 Fuc:Ara:Rha:Gal:Glc:Xyl:Gal-UA:Glc-UA:Man-UA 百分比为0.19:4.52:3.37:11.6:2.46:1.16:75.11:0.6:0.99;PEP-d单糖组成 Fuc:Ara:Rha:Gal:Glc:Xyl:Man:Gal-UA:Glc-UA:Man-UA 百分比为 0.86:10.05:9.42:27.71:13.07:7.3:0.99:29.12:1.03:0.46;(6)PEP对DPPH、ABTS、羟自由基清除率最高分别达99.85%、97.68%、72.53%,IC50 分别为 0.306mg/mL、0.327mg/mL、1.035mg/mL,具有较高的抗氧化活性。(7)PEP可被肠道菌群发酵利用,其被发酵的速率较低,发酵可产生SCFAs,其中产生乙酸较为明显;PEP对肠道菌群的影响主要表现为可促进Dialister、Blautia、乳酸杆菌有益菌的生长,抑制大肠杆菌-志贺氏菌、链球菌有害菌的增殖,对肠道菌群具有一定的调节作用。同时,PEP能促进克雷伯氏菌属的增殖,可为发酵生产2,3-丁二醇提供理论基础;且PEP发酵速率较低,产生SCFAs的时间较长,可到达远端结肠产生营养作用,减少远端结肠有害产物的产生量。研究结论:本研究获得一套高效率提取纯化工艺条件组合,制备得到高纯度滇橄榄多糖,该条件均适合于扩大化生产。初步结构表征表明滇橄榄多糖属于酸性多糖,可能具有三螺旋结构,分离得到四个组分,四个组分间结构各有特点。滇橄榄多糖具有较强的抗氧化能力和体外调节肠道菌群的能力,可考虑将其应用于营养及保健食品相关领域。