叉开网翼藻多糖的提取条件优化、结构鉴定和生物活性研究

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叉开网翼藻(Dictyopteris divaricata)为褐藻门网地藻科海藻,广泛分布于我国黄海与东海海岸,是功能食品和化妆品绿色原料的优质来源。国内外学者对叉开网翼藻的研究较少,其水提物的成分分析及活性检测尚未有文献报道。本实验采用响应面法对热水提取叉开网翼藻多糖(Dictyopteris divaricata sulfated polysaccharides,DDSP)的条件进行优化,并对多糖提取物的理化特性和生物活性进行研究,主要研究如下:(1)叉开网翼藻多糖提取条件优化采用水提醇沉法提取叉开网翼藻多糖,在单因素实验的基础上利用响应面优化法优化提取条件(液料比、提取时间、提取温度)。优化后的叉开网翼藻多糖最优提取条件为:液料比110mL/g、提取时间6h、提取温度100℃,得到多糖实际提取率为3.05%,比优化前提高了9.3%。(2)叉开网翼藻多糖的结构鉴定通过红外光谱、气相色谱、葡聚糖凝胶色谱柱层析等现代色谱、光谱技术,结合酸水解、高碘酸氧化和Smith降解等方法进行多糖的结构鉴定。红外光谱在4000-500cm-1波长范围对叉开网翼藻多糖进行扫描后发现其含有O-H键、C-H键、C=O键、硫酸基团和吡喃糖环等多糖特征峰。多糖糖腈乙酸酯衍生物的气相结果显示,叉开网翼藻多糖由岩藻糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖五种单糖以相对摩尔比4.45:2.74:1.00:2.94:1.35的比例组成。经比色法检测,叉开网翼藻多糖中的糖醛酸含量33.7%,硫酸基团含量6.0%,利用SephadexG-100葡聚糖凝胶柱测得叉开网翼藻多糖相对分子量58.05KDa。结合高碘酸氧化反应和Smith降解结果发现,叉开网翼藻多糖的主链主要以1,3-糖苷键连接,且岩藻糖存在1,3-和1,6-糖苷键型。(3)叉开网翼藻多糖生物活性分析通过检测叉开网翼藻多糖对DPPH和羟基自由基的清除能力来评估其抗氧化活性,利用CCK-8法以及Griess试剂法研究多糖对小鼠RAW264.7巨噬细胞增殖和NO分泌的影响,最后结合叉开网翼藻多糖对超氧自由基的清除能力以及酪氨酸酶抑制活性判断其美白防护能力。抗氧化实验结果显示,叉开网翼藻具有抗氧化活性,当多糖浓度为0.5mg/mL时,其DPPH清除率为67%。与DPPH清除实验相比,叉开网翼藻多糖对羟自由基的清除能力较弱,当多糖浓度为5mg/mL时,其羟自由基清除率为20.2%。叉开网翼藻多糖能够显著促进RAW264.7细胞的增殖和NO分泌,对酪氨酸酶存在竞争性抑制。综上所述,叉开网翼藻多糖是一种较为理想的天然生物大分子,其良好的抗氧化活性、潜在的免疫调节能力以及显著的酪氨酸酶抑制活性不仅为叉开网翼藻的综合利用提供了依据,还为功能食品以及绿色化妆品原料提供了新的来源。
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