乳酸菌胞外多糖(Exopolysaccharides,EPS)通常以两种形式存在:一种紧密结合在菌体的表面为细胞结合多糖(Cell-bound exopolysaccharides,c-EPS);另一种释放到周围的液体环境中为释放多糖(Released exopolysaccharides,r-EPS)。大多数报道的乳酸菌只产生r-EPS,然而也有一些乳酸菌可以同时产生c-EPS和r-EPS。虽然目前关于多糖的报道大多来自于动物多糖、植物多糖和真菌多糖,但乳酸菌胞外多糖由于其公认的安全地位和对人体的有益作用(如免疫调节、抗肿瘤和抗氧化作用)而受到特殊关注。与化学合成的抗氧化和抗肿瘤药物相比,乳酸菌胞外多糖可以避免严重的毒副作用,因此,乳酸菌胞外多糖具有开发为功能性食品辅料或药品的巨大潜力。植物乳杆菌70810是本实验室分自市售泡菜的一株高产粘乳酸菌,本论文系统研究了植物乳杆菌70810胞外多糖(r-EPS和c-EPS)的分离纯化、结构鉴定、化学修饰及生物活性,主要研究结果如下:1.通过对超声助提法、EDTA助提法和苯酚助提法提取植物乳杆菌70810 c-EPS的效果进行比较,得出超声助提法是该菌株最适的c-EPS提取方法。该法获得的c-EPS最大产量为64.17 mg/L。通过三氯乙酸除蛋白和乙醇沉淀分离到植物乳杆菌70810的r-EPS,产量为512.50 mg/L;经阴离子交换和凝胶过滤色谱进一步纯化,得到两个r-EPS和一个c-EPS纯组分,分别命名为r-EPS1、r-EPS2和c-EPS;得率依次为45.2%、10.9%和64.8%;分子量依次为204.6、202.8和169.6 kDa;组成成分分析表明粗多糖含有2.98%蛋白,所有纯组分均不含蛋白,中性糖含量都大于90%;r-EPS2和c-EPS分别含有1.88%和0.55%的硫酸基;c-EPS还含有1.28%的糖醛酸。2.紫外全波长扫描发现多糖纯组分中无核酸和蛋白等杂质,粗多糖含有少量的核酸或蛋白质;单糖分析表明r-EPS 1和r-EPS2均由葡萄糖、甘露糖和半乳糖组成,而c-EPS几乎全部由半乳糖组成,仅含微量的甘露糖和葡萄糖;红外光谱分析表明三种多糖组分均具备多糖的特征吸收峰;甲基化反应、GC-MS和NMR分析表明r-EPS 1主要是由→2)-α-Manp-(1→,→6)-α-Glcp-(1→,→3)-α-Manp-(1→,→4)-α-Galp-(1→,→3,4)-α-Manp-(1→,→6)-α-Manp-(1→和t-α-Manp-(1→组成;r-EPS2主要是由→6)-α-Glcp-(1→,→4)-β-Galp-(1→,→3,6)-α-Galp-(1→,→,6)-α-Galp-(1→,→3,4)-α-Galp-(1→和t-α-Manp-(1→构成;c-EPS主要是由→4)-α-Galp-(1→,→4)-β-Galp-(1→,→2,3)-β-Galp-(1→,→6)-α,Galp-(1→和t-β-Galp-(1→组成。3.扫描电镜观察表明三种多糖表观结构差异较大;刚果红反应表明所有多糖均不含三股螺旋结构。4.体外抗氧化活性分析表明植物乳杆菌EPS具有较强的羟基自由基清除能力,中等的DPPH自由基清除能力和较弱的还原能力。以线虫为模型的研究表明,c-EPS可以显著提升线虫的寿命和对热氧逆环境的耐受性而对线虫正常的生殖能力没有明显影响。5.MTT法分析表明植物乳杆菌70810 EPS对人肝癌HepG-2细胞具有明显的抑制作用,且作用效果具有剂量依赖关系;三种多糖对HepG-2细胞的抑制活性按c-EPS>r-EPS2>r-EPS1的顺序下降;c-EPS作用后HepG-2细胞密度变小,细胞发生皱缩,AO/EB染色后出现发橘红色荧光细胞,表明细胞发生凋亡,并且凋亡细胞数目和样品浓度具有正相关性;流式细胞仪分析表明c-EPS可以显著提高HepG-2细胞的ROS水平,并对HepG-2细胞具有显著的凋亡诱导作用;细胞周期分析表明,c-EPS是通过将细胞周期阻滞在G2/M期来抑制HepG-2细胞的增殖;细胞凋亡相关酶活性分析表明,c-EPS对Caspase-3和Caspase-9的活力有不同程度的促进作用。6.红外和核磁分析证明成功制备了r-EPS1的乙酰化、羧甲基化、磷酸化和硫酸化衍生物,取代度分别为0.41、0.08、1.1和0.37;除乙酰化产物分子量有所增加外所有衍生物分子量均下降;扫描电镜揭示五种多糖样品的大小和形状表现出显著的差异;TGA分析表明衍生后多糖的热稳定性下降;体外抗氧化和抗肿瘤活性分析表明衍生后多糖的体外生理活性得到提升。乙酰化和硫酸化修饰对多糖的抗氧化活性提升作用明显,而羧甲基化和磷酸化修饰更能提高多糖的抗肿瘤活性。