红毛藻多糖的提取纯化及其性质的研究

论文摘要

红毛藻（Bangia fusco-purpurea）是我国福建南日岛一种营养价值高且多糖含量丰富的经济养殖海藻。本文系统地研究了红毛藻多糖的提取、分离纯化工艺及其理化性质,并对红毛藻多糖的体外抗氧化活性做了初步的探索。以多糖的提取率与硫酸根含量为指标,比较了热水、冷水、稀酸、稀碱提取红毛藻多糖的效果,发现用热水提取红毛藻多糖提取率与硫酸根含量最高,故选用热水作为提取溶剂。通过单因素与正交实验确定了热水提取的最佳工艺参数为:浸提温度90℃,浸提时间2小时,料液比1:30,浸提次数3次,在此优化的条件下得到多糖提取率为5.97%;采用超声波辅助热水提取红毛藻多糖,通过单因素与正交实验确定了最佳工艺参数为浸提温度为80℃,浸提时间为80 min,料液比1:70,超声波功率200 W,在最佳条件下多糖的提取率为9.69%;用乙醇沉淀多糖时乙醇的最佳终浓度为75%,多糖提取液的最佳浓缩比为1:3,此时的沉淀率为90.77%。用热水提取的红毛藻粗多糖中含有大量的杂蛋白,本文比较了Sevag法、TCA法、中性蛋白酶法及碱性蛋白酶法去除红毛藻粗多糖中的蛋白质,使用这四种脱蛋白方法的脱除率分别为78.50%、56.56%、90.67%和96.77%,多糖的损失率分别为56.50%、10.63%、7.95%、9.80%,可见,酶法脱蛋白的效果好且多糖的损失较少。用阴离子交换柱DEAE Cellulose-52对红毛藻多糖进行分级分离,分别用0 mol/L、0.1 mol/L、0.3 mol/L、0.5 mol/L及2 mol/L的NaCl进行分段梯度洗脱,在盐离子浓度为0.1 mol/L、0.3 mol/L和0.5 mol/L处分别得到三个多糖峰并命名为BPⅠ、BPⅡ和BPⅢ。接着用凝胶过滤柱Sephadex G-100对上述三个组分的多糖继续进行纯化,结果表明,凝胶过滤柱Sephadex G-100可对BPⅠ、BPⅡ和BPⅢ三个多糖组分中的小蛋白有效去除,但BPⅠ中还有一部分蛋白与多糖结合在一起,可能是一种糖蛋白。经紫外光谱分析与冻融分析均表明上述三种多糖为较纯的多糖组分,把Sephadex G-100柱纯化的多糖组分分别命名为BPSⅠ、BPSⅡ和BPSⅢ。测定三种多糖的硫酸根含量,发现BPSⅢ的硫酸根含量最高,其次是BPSⅡ,而BPSⅠ含量最低,且多糖的纯度越高硫酸根含量越高。气相色谱分析结果表明,BPSⅠ、BPSⅡ的单糖组分主要由半乳糖组成,而BPSⅢ除含有半乳糖外还含有少量木糖,其摩尔比为11: 1。分析三种多糖的红外光谱可知三种多糖均含有β-D-半乳糖,硫酸根的位置均在C6位上,BPSⅠ中含有3,6-内醚,BPSⅡ和BPSⅢ不含3,6-内醚。测定红毛藻粗多糖（BP）、BPSⅠ、BPSⅡ和BPSⅢ四种多糖的体外抗氧化活性,结果表明,BP、BPSⅠ、BPSⅡ、BPSⅢ对·OH自由基的半数抑制浓度（IC50）分别为4.98 mg/mL、1.22 mg/mL、13.86 mg/mL和1.78 mg/mL;对DPPH自由基的IC50值分别为0.70 mg/mL、1.05 mg/mL、0.58 mg/mL和0.55 mg/mL;对脂质过氧化体的IC50值分别为5.37 mg/mL、2.83 mg/mL、24.02 mg/mL以及1.60 mg/mL,而对O-2的抑制作用却并不显著。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 海藻多糖的研究概述
• 1.1.1 海藻多糖的分类及应用概况
• 1.1.2 海藻多糖的提取
• 1.1.3 海藻多糖的分离纯化方法
• 1.1.4 海藻多糖的组成和结构
• 1.1.5 海藻多糖生物活性研究进展
• 1.1.6 藻类多糖构效关系的研究进展
• 1.2 红毛藻的研究概述
• 1.3 研究的目的及意义
• 第二章 红毛藻营养成分分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 样品及处理
• 2.1.2 试验试剂
• 2.1.3 试验仪器
• 2.1.4 实验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 红毛藻的元素分析
• 2.2.2 红毛藻中其它营养成分分析
• 第三章 红毛藻多糖提取工艺的研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验药品
• 3.1.3 主要试验仪器
• 3.1.4 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 不同溶剂提取红毛藻粗多糖提取效果的比较
• 3.2.2 热水提取红毛藻的单因素实验
• 3.2.3 热水提取红毛藻多糖的参数优化
• 3.2.4 超声波辅助热水提取红毛藻多糖的单因素试验
• 3.2.5 超声波辅助热水提取红毛藻多糖的参数优化
• 3.2.6 红毛藻多糖醇沉工艺的优化
• 3.3 讨论
• 第四章 红毛藻粗多糖脱蛋白工艺的研究
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 红毛藻粗多糖
• 4.1.2 试验药品
• 4.1.3 试验仪器
• 4.1.4 试验方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 Sevag 法脱蛋白的研究结果
• 4.2.2 TCA 法脱蛋白的研究结果
• 4.2.3 碱性蛋白酶脱蛋白的研究结果
• 4.2.4 中性蛋白酶脱蛋白的研究结果
• 4.2.5 几种脱蛋白方法研究结果的比较
• 4.3 讨论
• 第五章 红毛藻多糖的纯化及理化性质研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 红毛藻粗多糖
• 5.1.2 试验药品
• 5.1.3 试验仪器
• 5.1.4 实验方法
• 5.2 结果与分析
• 5.2.1 DEAE Cellulose-52 层析结果
• 5.2.2 Sephadex G-100 层析结果
• 5.2.3 多糖的纯度鉴定
• 5.2.4 多糖理化性质检验
• 5.2.5 多糖中硫酸根含量测定
• 5.2.6 单糖组成分析
• 4.2.7 多糖的红外光谱分析
• 5.3 讨论
• 第六章 红毛藻多糖体外抗氧化活性初探
• 6.1 材料与方法
• 6.1.1 试验材料
• 6.1.2 试验药品
• 6.1.3 试验仪器
• 6.1.4 试验方法
• 6.2 结果分析
• 6.2.1 对·OH 自由基抑制作用的测定
• 2-的抑制作用'>6.2.2 红毛藻多糖对O₂-的抑制作用
• 6.2.3 红毛藻多糖对DPPH 自由基的清除作用
• 6.2.4 抗脂质过氧化活性的测定
• 6.3 讨论
• 致谢
• 参考文献
• 在学期间发表的学术论文