发菜糖蛋白的分离纯化及功能活性研究

摘要

发菜（Nostoc flagelliforme），主要分布于我国宁夏、内蒙古及甘肃地区（干旱和半干旱地带）的陆生性固氮念珠藻蓝细菌（蓝藻），具有重要的经济和药用价值。近年来，关于发菜的分布，生理生长、人工培养以及发菜胞外多糖都有了一定的研究，而关于发菜糖蛋白研究较少。糖蛋白是植物体内一种高效的生物活性物质，糖蛋白具有抗氧化、增强免疫和抑制肿瘤等功能，所以从营养价值丰富的发菜细胞中提取出糖蛋白，并进一步研究它的性质，以及探索它的功能活性有重要的理论和现实意义。
　　本课题利用响应面法对热水抽提法提取发菜细胞糖蛋白，通过DEAE-52阴离子交换层析和葡聚糖凝胶层析结合分离纯化，研究确定糖蛋白的一些特性，并对其糖蛋白抗氧化活性及免疫活性进行分析。主要研究结果如下：
　　1、利用响应面法对热水抽提法提取发菜细胞糖蛋白，以培养的发菜细胞为原料，在单因素试验基础上，选取提取温度、提取时间和料液比为自变量，糖蛋白的得率为响应值，根据响应面Box-Behnken试验设计原理，得到回归方程的预测模型，所得方程拟合性好。得出最优提取条件为：提取温度95℃，时间4h，料液比为1:15，在此条件下糖蛋白最大得率为0.173％。
　　2、通过DEAE-52阴离子交换层析和葡聚糖凝胶层析结合分离纯化，得到一种纯化发菜糖蛋白（Nostoc flagelliforme Glycoprotein，NGP-1）组分，其分子量为40.0KDa。采用苯酚硫酸法测定NGP-1的总糖含量为76.25%，考马斯亮蓝法测定蛋白含量为15.62%。离子色谱仪检测单糖组成为鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、蔗糖、果糖、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸。由氨基酸自动分析仪测得，发菜糖蛋白NGP-1经酸水解后，共检测到17种氨基酸，氨基酸含量总和为13.42%。
　　3、β-消除反应说明发菜糖蛋白NGP-1含有的糖肽键类型为O-连接，经红外光谱分析，发菜糖蛋白NGP-1的糖苷类型为吡喃型，DSC测定NGP-1的热变性温度在140℃左右。
　　4、NGP-1有一定的抗氧化活性，当发菜糖蛋白在4mg/mL的时候，其还原力、DPPH自由基清除率和羟基自由基清除率都达到最大，而当发菜糖蛋白浓度在180μg/mL的时候，超氧阴离子自由基清除率达到最大。
　　5、NGP-1灌胃小鼠并测定免疫器官脾脏和胸腺指数，研究发现低中剂量的发菜糖蛋白对于免疫器官指数有非常显著提高，对于实验中血清溶血素含量的测定，研究发现5mg/kg和10mg/kg的影响最明显，并且随着剂量的增加呈现一定的效应关系。脾淋巴细胞的增殖的影响效应为：低剂量对其没有显著性，从中剂量开始有逐步提高的趋势。而对于腹腔巨噬细胞的转化而言，只有中剂量5mg/kg对其的抑制率有显著差异关系，浓度太低和太高都没有显著性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 发菜概述

1.2 发菜功能性成分研究进展

1.3 糖蛋白研究进展

1.4 研究目的和意义

第2章 发菜糖蛋白提取工艺研究

2.1 材料及仪器

2.2 试验方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论

2.5 小结

第3章 发菜糖蛋白的纯化及组分分析

3.1 材料及仪器

3.2 试验方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

3.5 小结

第4章 发菜糖蛋白的性质研究

4.1 材料及仪器

4.2 试验方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论

4.5 小结

第5章 发菜糖蛋白的抗氧化活性研究

5.1 材料及仪器

5.2 试验方法

5.3 结果与分析

5.4 讨论

5.5 小结

第6章 发菜糖蛋白的免疫活性研究

6.1 试验材料及仪器

6.2 试验方法

6.3 结果与分析

6.4 讨论

6.5 小结

第7章 结论和展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间的研究成果