青稞作为藏族人的主食和青藏高原重要的牲畜饲料,有着极高的经济价值和营养价值。研究表明β-葡聚糖是青稞的主要生物活性成分,适量摄取β-葡聚糖可有效降低患糖尿病、高血压、高血脂症等疾病的风险。为进一步推进青稞的食品精深加工产业发展,以及为开发青稞β-葡聚糖系列功能性食品和保健品提供科学理论基础,本研究首先评价了不同提取方法对青稞β-葡聚糖理化性质和生物活性的影响;随后,对青稞β-葡聚糖进行纯化,探讨了青稞β-葡聚糖的化学结构与生物活性之间的关系;最后,进一步探讨了化学修饰（硫酸化、羧甲基化和磷酸化修饰）对青稞β-葡聚糖理化性质和生物活性的影响。本研究主要结果如下:1.不同提取方法对青稞β-葡聚糖理化性质和生物活性的影响研究本研究采用四种提取方法:超声辅助提取、传统热水提取、微波-酶辅助提取和加压热水提取来制备青稞β-葡聚糖,并对其理化性质、体外抗氧化活性和体外降血脂活性进行了测定和比较。结果表明,青稞β-葡聚糖的提取率在2.93%至3.62%之间,加压热水提取法（3.56%）和微波-酶辅助提取法（3.62%）具有较高的提取率。提取方法显著影响了青稞β-葡聚糖的表观粘度、分子量和组成糖的摩尔比,其中,加压热水提取的青稞β-葡聚糖具有较高的分子量（1.86×105 Da）、较高的表观粘度和较高的纯度（84.27%）。与其它三种提取方法相比,加压热水提取的青稞β-葡聚糖具有较高的体外抗氧化活性、体外吸附能力以及胰脂肪酶抑制活性,这可能是由于其具有较高的分子量和表观粘度。研究结果表明加压热水提取法是一种简捷、高效的提取方法,有望用于青稞β-葡聚糖的进一步精深加工提取,并且该方法可制备活性相对较高的青稞β-葡聚糖。2.青稞β-葡聚糖的分离纯化、结构表征及构效关系研究本研究采用加压热水提取法获得粗β-葡聚糖,通过加入高峰α-淀粉酶、胰酶去除淀粉和蛋白等杂质,并进一步采用分级醇沉和离心超滤的方法对粗β-葡聚糖进行快速纯化。随后,研究了纯化青稞β-葡聚糖的结构特征、生物活性,以及分子量和粘度对其生物活性的影响。结果表明纯化后β-葡聚糖的纯度为93.8%、分子量为1.962×105Da、特性粘度为1.86 d L/g。接着,采用部分酸水解的方法制备了两种低分子量的青稞β-葡聚糖,其分子量分别为0.638×105 Da和0.358×105 Da,特性粘度分别为0.98d L/g和0.58 d L/g。体外活性评价结果表明青稞β-葡聚糖的体外抗氧化活性、体外吸附能力,以及胰脂肪酶抑制活性与其分子量和特性粘度呈正相关。研究结果表明具有高分子量的青稞β-葡聚糖可以作为功能性成分被进一步开发利用,且本文建立的快速、高效的纯化方法有望用于工业上青稞β-葡聚糖的大规模提取制备。3.化学修饰对青稞β-葡聚糖理化性质和生物活性的影响研究本研究通过化学修饰引入活性基团的方法来进一步探究青稞β-葡聚糖的构效关系。在本节中,比较了三种化学修饰（硫酸化、羧甲基化和磷酸化修饰）的不同官能团取代度（高、中、低）对青稞β-葡聚糖理化性质、体外抗氧化活性和体外降血脂活性的影响。研究结果表明三种化学修饰对青稞β-葡聚糖组成糖的类型没有影响,但改变了组成糖的摩尔比;三种化学修饰均显著提高了青稞β-葡聚糖的溶解度,显著降低了其表观粘度和分子量,并且溶解度随取代度增高而增高,而分子量和表观粘度随取代度增高而降低。体外活性评价结果表明硫酸化修饰和羧甲基化修饰均能显著提高青稞β-葡聚糖的抗氧化活性、体外吸附能力和胰脂肪酶抑制活性,且生物活性随取代度增高而增强。然而,高取代度的磷酸化修饰显著降低了青稞β-葡聚糖的体外抗氧化活性和体外降血脂活性,这可能由于剧烈的反应条件破坏了青稞β-葡聚糖的关键活性结构特征,导致其生物活性显著降低。特别地,高取代的羧甲基化修饰青稞β-葡聚糖具有最好的体外抗氧化活性和体外降血脂活性。研究结果表明三种化学修饰均显著影响青稞β-葡聚糖理化性质和生物活性,选择合适的修饰方法和适当的取代度可以显著提高青稞β-葡聚糖的体外抗氧化活性和体外降血脂活性。综上所述,本文明确了青稞β-葡聚糖的最佳提取方法,建立了快速高效的纯化方法,这将有助于在工业上大规模提取制备青稞β-葡聚糖。此外,本文探究了青稞β-葡聚糖的构效关系,尤其是分子量和化学修饰与青稞β-葡聚糖体外抗氧化和体外降血脂活性的关系;这将有助于青稞β-葡聚糖相关功能性食品和保健品的研发。