海藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的提取、纯化及其体外活性研究

摘要

岩藻聚糖硫酸酯是褐藻中一种十分重要的硫酸多糖,具有抗病毒、抗凝血、抗氧化以及调节免疫等广泛的生物活性。海带(Laminariajaponica)和巨藻(LessoniaNigrescen)常作工业原料,其工业藻渣中含有丰富的岩藻聚糖硫酸酯。本文以海带和巨藻藻渣为原料,确立了海藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的高效制备技术,对所得岩藻聚糖硫酸酯进行了分级纯化,研究了其化学组成及其体外抗氧化和PTP1B抑制活性,其研究结果如下:
　　1、利用单因素实验、响应面分析法和均匀试验设计,建立数学模型及回归方程;比较了氯化钙水提法、超声波辅助酸提法和普通水提法的最佳提取条件下,岩藻聚糖硫酸酯的提取率及化学成分;确立了超声波辅助提取法为海藻渣中岩藻聚糖硫酸酯最优高效制备工艺为:温度90℃,超声70min,水浴2h,料液比1:80,pH=6。
　　2、在最佳制备工艺下,分别提取了海带和巨藻藻渣中的岩藻聚糖硫酸酯,对其进行化学组分分析和分子量测定。海带LF提取率为4.49％,巨藻NF提取率为3.69%;LF富含硫酸根而NF岩藻糖含量较高。高效液相色谱分析表明,初步纯化后的LPF和NPF的单糖组成发现LPF的岩藻糖和半乳糖摩尔比为1.03:1,半乳糖和岩藻糖含量均较高,此外,还含有葡萄糖、甘露糖、葡萄糖醛酸和少量鼠李糖、木糖;NPF以岩藻糖为主,其次鼠李糖和甘露糖含量较高,此外,含有半乳糖和木糖和少量葡萄糖,未检测到葡萄糖醛酸。LPF和NPF的高效凝胶色谱测定,分子量分别为142KDa和136KDa。
　　3、比较了氯化钙纯化法和乙醇纯化法,乙醇较氯化钙法所得岩藻聚糖硫酸酯得率较低,但所得岩藻聚糖硫酸酯纯度较高。纯化后LPF和NPF与未纯化粗品LF和NF相比,总糖和岩藻糖含量均有提高,但硫酸根含量降低。
　　4、经过DEAE-SepharoseFF阴离子交换柱层析纯化LPF和NPF后,分别得到三个组分,其化学组成和单糖构成均有差异,L1的葡萄糖摩尔比例较高,此外,还含有甘露糖、葡萄糖醛酸、半乳糖和少量的鼠李糖和木糖;L2中半乳糖含量相对最高,其他单糖也均有检测出;L3单糖组成相对简单,半乳糖和岩藻糖含量较高,未检测出甘露糖和木糖。N1葡萄糖含量较小,以岩藻糖为主;N2中甘露糖和葡萄糖醛酸含量较高,未检测出鼠李糖;L3和N3单糖组成相似。
　　5、岩藻聚糖硫酸酯体外抗氧化能力表明,LF和NF均有良好的清除超氧阴离子自由基、清除羟自由基和还原力。LF和NF清除50%超氧阴离子自由基所需浓度(EC50)分别为1.564mg/mL和1.506mg/mL。LF体外总体抗氧化能力优于NF。
　　6、岩藻聚糖硫酸酯及其分级组分对PTP1B的活性抑制较好,浓度为20μg/mL时,LF及其三个级分均有抑制活性,抑制率均在50%以上,其中LF抑制率最高为89.15%;NF和N1无活性,N2、N3活性较高,N3最高为95.87%。

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1 文献综述

1.1岩藻聚糖硫酸酯的来源

1.2岩藻聚糖硫酸酯的提取、纯化与分级

1.3岩藻聚糖硫酸酯的化学组分及结构研究

1.4岩藻聚糖硫酸酯的生物活性

2 引 言

2.1 研究目的与意义

2.2 研究内容

3 材料与方法

3.1 材料

3.2 试剂与仪器设备

3.3 实验方法

4.1 海藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的高效提取工艺确定

4.2 海带和巨藻藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的提取、分级纯化和化学组成研究

4.3 岩藻聚糖硫酸酯体外抗氧化活性研究

4.4 高通量筛选岩藻聚糖硫酸酯抑制蛋白酪氨酸磷酸酯酶（PTP1B）的活性研究

5 讨 论

5.1海藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的高效提取工艺的确定

5.2海带和巨藻藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的提取、分级纯化和化学组成研究

5.3 岩藻聚糖硫酸酯的体外抗氧化活性研究

5.4 岩藻聚糖硫酸酯对蛋白酪氨酸磷酸酯酶（PTP1B）抑制活性的高通量筛选研究

6 结 论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的论文