裸藻多糖的分离纯化及活性研究

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裸藻又称眼虫,细胞中含有叶绿素,同时具有动物与植物两种特性。裸藻无细胞壁,易被消化。裸藻中还含有丰富的营养成分,如蛋白质、多糖、维生素、矿物质等,也具有清除有害胆固醇、重金属,解决便秘等功能。多糖是一类可具有抗癌、抗病毒、抗衰老、降血糖、降血脂、抑菌等功能的糖类物质,而有关裸藻多糖(Euglena Gracilis Polyccharides,EGPS)的研究报道较少,仅在化妆品中有裸藻多糖的添加,但并未有其提取工艺的介绍。本文以裸藻为原料,采用超声波辅助酶解法对裸藻多糖提取工艺进行优化。超声波的空化作用使细胞易于破碎,有助于多糖溶出;而酶工程技术可在较温和的条件下分解组织,加速多糖的释放和提取。这两种方法具有高效、节能等特点,已广泛用于动植物有效成分的提取。通过超滤技术将裸藻粗多糖分成三个分子量段的裸藻多糖,并分析其抗氧化活性。将抗氧化活性较好的分子量段的裸藻多糖经DEAE-纤维素和Sephadex G-100柱层析进行分离纯化,并进行纯度鉴定、抗氧化活性分析,对纯化后抗氧化活性较好的裸藻多糖进行分子量测定、单糖组成以及其他生理活性分析。本研究以获得抗氧化活性最优的裸藻多糖为目标,首先以多糖提取率为评价依据,考察超声功率、超声时间、酶解时间、酶添加量4个因素对超声波辅助酶法提取裸藻多糖得率的影响。结果表明,最佳提取工艺为超声功率360 W,超声时间19 min,中性蛋白酶添加量3.7%,酶解时间3.5 h,该条件下的多糖得率为3.68%。采用超滤法对裸藻粗多糖进行初步分级分离,得到EGPS-1、EGPS-2、EGPS-3三个不同分子量段的裸藻多糖。将3个不同分子量段的裸藻多糖进行体外抗氧化实验,抗氧化活性分析表明,EGPS-3的羟基自由基清除能力、超氧阴离子清除能力、Fe2+螯合能力、还原力最强,其IC50分别为0.23mg/mL、10mg/mL、0.07mg/mL,EGPS-1的脂质过氧化抑制能力最强,其IC50为28.27 mg/mL。各分子量段裸藻多糖均无DPPH自由基清除能力。将EGPS-3经DEAE-纤维素和Sephadex G-100柱层析进行分离纯化,得到三种纯化多糖EGPS-3A1、EGPS-3A2、EGPS-3C1。紫外扫描和多糖含量结果表明三种纯化多糖的纯度较高;红外光谱分析表明各组分具有典型的糖类特征吸收峰;抗氧化实验结果显示各组分均具有一定的抗氧化活性,EGPS-3A1的抗氧化活性较高;EGPS-3A1的分子量为1.368×105Da,单糖组成包括甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖、木糖、阿拉伯糖、岩藻糖,其物质的量比值是0.072:0.43:0.049:0.01:0.26:0.62:0.53:0.18:1.01;生理活性实验表明EGPS-3A1对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌具有抑制活性,且对大肠杆菌的抑制活性大于金黄色葡萄球菌,并还预测其具有降血糖、降血脂、降胆固醇作用。本研究探索了裸藻多糖的提取工艺、分离纯化以及抗氧化活性较好的组分的分子量、单糖组成以及其他的生理活性,为裸藻多糖进一步开发利用提供了基础。
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