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微生物胞外多糖具有植物多糖、动物多糖不具备的优良特性,如化学结构单纯,生产周期短,不受季节、地理和病虫害等其他因素的限制,能满足广泛使用的要求,也是至今研究得比较详细的一类多糖。极端嗜热微生物作为微生物中较为特殊的一类菌属,产生的胞外多糖因其新颖的结构特征和化学性质而受到了广泛的关注,并在众多食品,医药领域都有重要的应用。深入对极端嗜热微生物胞外多糖的研究,将开发出更为可观的潜在应用价值。本实验对筛选自氡温泉水耐辐射的嗜热上芽孢杆菌Geobacillus TS3-9所产胞外多糖进行了发酵培养基的优化,分离纯化,结构研究以及生物活性的评价。所得研究结果如下：采用响应面分析法优化了胞外多糖发酵过程中碳源、氮源和无机盐选择对多糖产量的影响。首先通过单因素分析法得到了影响较明显的碳源、氮源和无机盐成分,在此基础上通过Plackett-Burman设计法和中心组合实验对培养基组成进行了优化,得到最终优化条件为：乳糖(2.1%),胰蛋白胨(1.3%),酵母膏(1.1%)。胞外多糖的产量达91.6mg/L,大幅提高了多糖产量。通过乙醇沉淀法,Sevage涂蛋白法,透析法,柱层析法对多糖提取工艺,除蛋白效率,纯化工艺进行优化。实验结果表明提取过程中乙醇的添加量与发酵液量的体积比为3:1; Sevage法除蛋白次数以3次最佳,最终蛋白含量最低为16.3%,糖含量为41.0%；透析可有效除去多糖中小分子杂质；经DEAE Sepharose FF层析柱NaCl梯度洗脱确定得到酸性组分多糖AEPS,再经过Sephadex G-200层析柱收集得纯多糖样品,通过高效液相凝胶渗透色谱法检测为单一组分,分子量为3.2×106Da。采用化学法分析得到纯多糖糖醛酸含量为18.6%,乙酰基含量6.1%,傅立叶红外变换分析初步确定了AEPS作为多糖物质所具备的特征官能团以及吡喃糖环、乙酰氨基(-NHCOCH3)取代基的存在；气相色谱分析表明AEPS为含有3种单糖的杂多糖,组成为甘露糖、葡萄糖和鼠李糖,其摩尔比为16.7：2.4：1.0；结合1H NMR和13C NMR图谱确定AEPS为葡萄糖型吡喃糖残基的α构型以及乙酰氨基取代基的存在。测定多糖AEPS体外清除DPPH自由基、羟基自由基和超氧阴离子能力,实验结果表明AEPS具有清除自由基能力,尤其是对羟基自由基和超氧阴离子的清除能力非常显著；同时对人肝癌细胞(HepG2)抑制能力的实验中,AEPS也表现出一定的抑制活性。