【摘 要】
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马尾藻是我国南海常见的大型经济褐藻,也是褐藻多糖的重要来源。褐藻多糖及其降解产物—褐藻寡糖,具有众多生物活性,在农业、医药、化妆品等领域具有广阔的应用前景。本论文以采自海南琼海海域的孤囊马尾藻为研究对象,探究了一种有效提取褐藻多糖和酶解制备褐藻寡糖的方法,并对制备的褐藻多糖及寡糖进行纯化、结构分析和活性评价。研究结果如下:采用超声波辅助热碱法,通过响应面优化获得孤囊马尾藻多糖的最佳提取工艺,在超声
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马尾藻是我国南海常见的大型经济褐藻,也是褐藻多糖的重要来源。褐藻多糖及其降解产物—褐藻寡糖,具有众多生物活性,在农业、医药、化妆品等领域具有广阔的应用前景。本论文以采自海南琼海海域的孤囊马尾藻为研究对象,探究了一种有效提取褐藻多糖和酶解制备褐藻寡糖的方法,并对制备的褐藻多糖及寡糖进行纯化、结构分析和活性评价。研究结果如下:采用超声波辅助热碱法,通过响应面优化获得孤囊马尾藻多糖的最佳提取工艺,在超声功率500W、料液比1:25、提取时间5.95 h（含超声波1 h）、提取温度82.27℃、Na OH质量分数3.87%的条件下粗多糖得率为41.23%±0.98%。采用TCA沉淀法除蛋白,粗多糖的蛋白去除率达到81.93%,多糖保留率92.17%;优化了H2O2氧化法除色素工艺,在H2O2浓度1.5%、70℃条件下脱色6h时,脱色率达到91.23%,多糖保留率为85.32%。采用DEAE-52离子交换层析柱对初步纯化后的多糖进一步分离纯化,获得SOP1、SOP2和SOP3三个多糖组分,并明确了它们的分子量、纯度以及总糖、还原糖、蛋白、硫酸根和糖醛酸的含量。采用自主分离的产褐藻胶裂解酶类芽孢杆菌新种Paenibacillus algicolaHB172198T,发酵制备粗酶液,发酵液酶活为15.20 U/ml。对初步纯化的褐藻胶裂解酶进行了酶学性质研究,酶的最适反应条件为50℃、p H 8,在4～40℃、p H6～8范围内酶活力较稳定;Ca2+、Mg2+和Fe2+等离子对该酶有促进作用,EDTA、Ba2+、Zn2+等有抑制作用。通过优化获得褐藻胶的最佳酶解条件,在底物浓度1.2%、加酶量18.60 U/ml、体系p H 7.0、45℃条件下反应32 h时,还原糖生成量为26.32mg/L,比初始条件下提高58.32%,寡糖平均聚合度达到14.19。以提取的褐藻多糖为原材料,按照此酶解工艺大量制备褐藻寡糖,通过Bio-Gel P2凝胶色谱柱分离纯化,得到不同聚合度的7个寡糖组分F1-F7,TLC分析结果显示,其聚合度在1-7之间。清除自由基结果表明,褐藻多糖和寡糖都具有较强的抗氧化活性。自由基清除率随着糖浓度的增加而增强,在寡糖浓度2.25mg/m L、多糖浓度2.50 mg/m L时,羟自由基清除率达到最大,分别为70.48%±1.63%和64.51%±1.11%。多糖、寡糖浓度为2.50mg/m L时,超氧阴离子自由基清除率分别达到40.07±1.06%和54.76±0.93%。在相对湿度为85%和62%的环境下,褐藻多糖和褐藻寡糖都表现出较强的吸湿能力,褐藻寡糖更佳。在干燥环境下,褐藻多糖和寡糖都表现出很强的保湿效果,36 h时褐藻寡糖的保湿率达到83.23%,与透明质酸相当。抑菌结果显示,褐藻寡糖对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌均具有较好的抑菌作用,褐藻多糖对白色念珠菌具有抑菌效果,对另3种细菌无抑制。
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