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

发布时间：2020-07-30 12:57

【摘要】：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。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ914.2;TQ281
【图文】：

标准曲线,葡萄糖醛酸,标准曲线,硫酸钠

图 3.2 葡萄糖醛酸标准曲线Fig 3.2 The standard curve of glucuronic acid图 3.3 硫酸钠标准曲线Fig 3.3 The standard curve of sodium sulphate

标准曲线,硫酸钠,标准曲线,岩藻糖

26图 3.3 硫酸钠标准曲线Fig 3.3 The standard curve of sodium sulphate组成分析及相对分子量检测翼藻多糖的单糖组成利用其糖腈乙酸酯衍生物进行气相种标准单糖的气相色谱图进行比较后发现（图 3.4A 和是一种褐藻糖胶，由岩藻糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半尔比 4.45:2.74:1.00:2.94:1.35 的比例组成，其中岩藻糖是糖、木糖、半乳糖和甘露糖，这与其他研究人员报道的褐

叉开,超氧自由基,酪氨酸酶,氧自由基

清除实验结果进行分析，叉开网翼藻多糖对人体含量较高的活性氧自由基的体清除能力较低，还需要进一步的体内抗氧化实验来验证其抗氧化能力。4.4.3.2 酪氨酸酶抑制活性酪氨酸酶是人体产生黑色素的主要限速酶，由于酪氨酸酶抑制剂能直接抑酪氨酸酶活性，常常被当作美白剂添加到美白化妆品中。但酪氨酸酶抑制剂的用不止于此，酪氨酸酶抑制剂还可以添加到食品中延长食品的贮藏期或者应用农业防虫除害方面[106]。实验结果显示，叉开网翼藻多糖对酪氨酸酶有抑制作用在 10-50μg/mL 浓度范围内，抑制活性先升高后降低，在 20μg/mL 时达到最高47.6%（图 4.3B）。在正常情况下，激活酪氨酸酶酶活会使人体内黑色素产量加，进而导致皮肤变黑，严重时可能造成色素沉着，形成黄褐斑等常见的皮肤病。酪氨酸酶在氧自由基存在的情况下将酪氨酸转变为黑色素[107]，人体内存的氧自由基多为超氧自由基和羟自由基，根据之前的抗氧化实验结果可以发现叉开网翼藻多糖对超氧自由基和羟自由基的清除能力较弱，所以其对酪氨酸酶抑制机理主要是与酪氨酸酶的竞争性抑制[34]，而不是与氧自由基结合。(B)

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