霍山石斛是一种珍贵的兰科类植物,拥有较高的药用价值。霍山石斛中含有较多的有利于人体健康的生物活性成分,多糖是其主要活性成分。药理学研究表明,霍山石斛多糖有抗氧化性,抗肿瘤作用,和调控人体免疫的功能,多糖的修饰可以提高其活性。本文研究了超声波和酶对霍山石斛多糖的降解作用,并探讨了超声处理后多糖的理化性质变化以及抗氧化性能和益生作用。1.超声处理及酶解处理对霍山石斛多糖的降解研究通过热水浸提、醇沉、脱蛋白质和脱色后获得霍山石斛粗多糖DHP。通过DEAE-52纤维素阴离子交换柱对DHP进行分离得到了中性多糖DHP-1和酸性多糖DHP-2,DHP-3。通过对比不同多糖组分对嗜酸乳杆菌的增殖作用确定DHP-1是活性较高的多糖组分。通过超声和酶解处理两种方法来降解DHP-1。对降解得到的多糖进行乳酸菌增殖实验,发现经酶处理的多糖对益生菌的增殖效果并不显著,而在最佳超声条件下(超声作用的功率为400 W,作用时间为10 min)得到的多糖UDHP-1对于乳酸菌的增殖有着显著的促进作用:嗜酸乳杆菌生物量的增量为2.5× 1011 cfu/mL,干酪乳杆菌生物量的增量为5.7×1010 cfu/mL,粪肠球菌生物量的增量为8×108 cfu/mL。2.UDHP-1的结构变化分别对UDHP-1和DHP-1过CL-6B琼脂糖凝胶柱层析,发现DHP-1经超声处理后多糖的组分发生了改变,由高效液相色谱分析发现UDHP-1的相对分子量显著降低,相对分子量为为6.5×103 Da。12-KI实验结果表明,超声处理对霍山石斛多糖的初级结构并不会产生影响,超声后的多糖依然有着复杂的支链结构。傅里叶变换红外光谱分析表明超声处理并不会改变霍山石斛多糖的主要官能团,DHP-1在900 cm-1和800 cm-1处出现振动吸收峰,这说明DHP-1的结构中包含了 β型糖苷键,而UDHP-1在该处没有出现振动吸收峰,则说明了超声作用处理会对该结构的存在造成影响。通过刚果红实验检测发现,发现霍山石斛多糖DHP-1和UDHP-1的多糖结构中均不含有复杂的三股螺旋结构。扫描电镜结果表明,DHP-1和UDHP-1经过超声处理后其表面特性发生了改变,超声后的多糖颗粒出现聚结和粘连现象。3.UDHP-1的抗氧化性能及对乳酸菌的生理活性影响体外抗氧化实验表明,超声处理提高了霍山石斛多糖的还原力和清除羟基自由基、DPPH自由基和ABTS自由基的能力。在实验浓度范围内,DHP-1对DPPH、ABTS和对羟基自由基的清除率最大为64.8%、78.6%和 41.3%,UDHP-1 对DPPH、ABTS 和羟基自由基自由基清除率最大为86.2%、84.6%和68.6%。超声处理多糖UDHP-1能明显缩短三种乳酸菌培养的延迟期,提高菌体的比生长速率,促进菌体生长和乳酸的合成,同时提高了菌体对葡萄糖的利用率和蛋白质的合成。