五株不同来源海洋微生物胞外多糖分离纯化及结构研究

摘要

海洋微生物资源丰富,生存环境多种多样。海洋微生物依据分离菌的生境来源可分为海水、海洋沉积物、共栖、共生和深海菌群。本文主要从五种不同生境来源海洋微生物发酵液中提取分离得到胞外多糖,对其进行分离纯化和理化性质分析,并对其中两株放线菌和一株真菌所产胞外多糖的结构进行了进一步解析。研究结果如下:
　　1.从红树林根泥来源放线菌Saccharopolyspora sp.发酵液中提取分离得到胞外多糖粗品,经Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱和Sephacryl S-100凝胶柱进行分离纯化,将多糖分别按极性和分子量大小进行分离,主要得到两种多糖组分SSW1-1和SSW2-1,分子量分别为17.0kDa和12.7kDa,单糖组成几乎全部为Man。多糖经甲基化衍生后进行GC-MS分析以判断糖苷键连接方式;通过1D、2D NMR对不同糖残基间连接顺序进行研究,结果表明SSW1-1主链主要由→2)-α-Manp-(1→和少量→6)-α-Manp-(1→组成,在→2)-α-Manp-(1→的C-6位存在大量α-1,2或α-1,3连接的甘露四糖以及末端甘露糖分支。通过 DPPH自由基清除活性评价表明,SSW1-1和SSW2-1具有较好的抗氧化活性,两者EC50值分别为2.4mg/mL和2.2mg/mL。
　　2.从胶州湾海泥来源放线菌Streptomyces sp.发酵液中提取得到的胞外多糖粗品,经Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱和Sephacryl S-100凝胶柱进行分离纯化,主要得到胞外多糖组分 CHQ2-1,分子量为30.7kDa。单糖组成分析表明该多糖主要含 Man,是一种纯度较高的甘露聚糖。经部分酸水解、GC-MS分析及1D、2D NMR分析表明, CHQ2-1多糖主链主要由→2)-α-Manp-(1→和→6)-α-Manp-(1→两种糖残基组成,在→6)-α-Manp-(1→残基的C-2位存在α-1,2或α-1,3连接的含有1-3个甘露糖残基的侧链。通过 DPPH自由基清除活性评价表明,CHQ2-1的EC50值为6.6mg/mL,抗氧化活性不明显。
　　3.从海绵来源真菌 Apiospora montagnei发酵液中提取得到胞外多糖,经 Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱进行分离纯化,得到三种多糖组分HDN1、HDN2和HDN3,再经 Sephacryl S-100凝胶柱进行进一步分离纯化,对其中得率较高的组分HDN2-1进行进一步的研究。HDN2-1总糖含量为92.3％,HPGPC法分析显示该组分呈单一对称峰,分子量为14.7kDa。HPLC分析表明HDN2-1主要由Man、Gal和Rha组成,摩尔比为7.6:6.3:1.0。甲基化后分析表明 HDN2-1由多种连接方式构成,包括Manp-(1→,Galf-(1→,→2)-Manp-(1→,→5)-Galf-(1→,→6)-Manp-(1→,→2,6)-Manp-(1→以及少量末端 Rhap(1→。对 HDN2-1进行部分酸水解,所得样品 HDN-P主要由→2)-Manp-(1→和→6)-Manp-(1→两种糖残基构成,且为直链结构。通过对降解前后样品的甲基化分析结果进行对比,可以推测 HDN2-1结构以→2)-Manp-(1→和→6)-Manp-(1→为主链,在→6)-Manp-(1→的 C-2位存在由→5)-Galf-(1→构成的分支,以及少量末端甘露糖、半乳糖和鼠李糖。HDN2-1是一种结构新颖的胞外多糖。
　　4.从广东海绵共附生真菌 MXH-82和广西英罗湾红树林植物木兰根泥的真菌Aspergillus flavus发酵液中分离得到两种真菌胞外多糖MX和HS,分别采用Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱和Sephacryl S-100凝胶柱对两种多糖进行分离纯化,得到五种胞外多糖组分 MX1-1、MX2-1、MX3-1、HS1-1和 HS2-1。MX1-1、MX2-1和 MX3-1分子量依次为18.2kDa,11.4kDa,24.7kD,单糖组成主要为Man和Gal,以及少量Glc和GlcN,其中MX2-1和MX3-1还含有少量 GlcUA。 HS1-1和HS2-1分子量分别为7.7kDa和16.2kDa,单糖组成主要为Man、Glc、Gal,且都含有少量的GlcN。
　　本论文的研究成果为我国海洋糖库的建设提供了结构新颖的海洋多糖,为微生物多糖构效关系研究及微生物资源的开发利用奠定基础。

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前言

1微生物多糖研究概况

2 海洋微生物胞外多糖研究进展

3多糖结构研究方法

第一章 红树林根泥来源放线菌Saccharopolyspora sp.胞外多糖的分离纯化及结构研究

1引言

2材料与仪器

3实验方法

4 实验结果与讨论

5小结

第二章 胶州湾海泥来源放线菌Streptomyces sp.胞外多糖的分离纯化及结构研究

1引言

2 材料与仪器

3实验方法

4实验结果与讨论

5小结

第三章 海绵来源真菌Apiospora montagnei胞外多糖的分离纯化及结构研究

1引言

2 材料与仪器

3实验方法

4实验结果与讨论

5小结

第四章 海绵共附生真菌MXH-82和红树林真菌Aspergillus flavus胞外多糖的研究

1引言

2 材料与仪器

3实验方法

4实验结果及讨论

5小结

参考文献

结语

致谢

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