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海黍子褐藻多糖硫酸酯的分离纯化及生物功能研究

作　者: 马伟伟
导　师: 周革非
学　校: 烟台大学
专　业: 生物化工
关键词: 海黍子褐藻多糖硫酸酯抗肿瘤免疫抗氧化保湿
分类号: TS254.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

海黍子（Sargassum Kjellmanianum）是马尾藻科（Sargassaceae）马尾藻属（Sargassum）的一种多年生大型海藻，分布于大陆沿岸的冷水水体中，由于其生长环境比较特殊，其生长过程中合成了一些具有特殊活性的产物，如蛋白质、活性多糖等，这些物质的存在为寻找天然药物提供了广阔的资源，因此海藻中活性物质已成为了寻找与研究天然药物的热点。褐藻多糖硫酸酯是普遍存在于褐藻中的一种硫酸化多糖，很多研究表明褐藻多糖硫酸酯具有抗氧化、调节免疫、抑制肿瘤细胞增殖等作用。近年，其可以治疗慢性肾功能衰竭的作用也被证实。但由于其结构的复杂性，多糖发挥生物功能的机理目前还没被认清，其提取原料也仅限于海带、羊栖菜等几种褐藻，对于其他褐藻如海黍子多糖的研究还较少。本文主要对山东沿海水体中产量较高的海黍子中褐藻多糖硫酸酯进行了提取分离得到海黍子多糖硫酸酯SKP，并采用超声波辅助自由基降解、色谱分离技术与硫酸化修饰得到不同硫酸基含量的多糖组分，本文对其部分理化性质与结构组成分析的基础上，研究了其抗氧化、体内外抗肿瘤、免疫调节和保湿活性。（1）采用热水抽提法从海黍子中提取得到海黍子粗多糖SKP，对SKP进行了硫酸化修饰与超声波辅助自由基法降解，硫酸化修饰得到多糖SOP，降解后多糖经DEAE-52纤维素柱层析得到三个多糖组分SKP1、SKP2和SKP3。经测定，SKP、SOP、 SKP1、SKP2和SKP3的硫酸基含量分别为：18.9%、36.7%、8.4%、25.6%和29.9%。（2）多糖部分化学组成分析结果显示，多糖均主要由岩藻糖、半乳糖、甘露糖组成，其次还含有少量的木糖、葡萄糖、阿拉伯糖和鼠李糖。降解前多糖糖醛酸含量为23.49%，降解后分级的三个多糖组分糖醛酸含量有所下降；分级后总糖含量明显提高。红外光谱分析结果显示，几种多糖组分均表现出硫酸基特征吸收。（3）对不同硫酸基含量多糖进行内体外免疫与抗肿瘤试验，结果表明，海黍子硫酸多糖SKP1、SKP2和SKP3均有一定的促进免疫细胞增殖的作用，其中SKP2和SKP3多糖组分均表现出极显著的促进脾淋巴细胞与巨噬细胞增殖，并且可以提高巨噬细胞吞噬中性红与释放NO的能力；海黍子多糖硫酸酯的体外对HT-29（人结肠癌细胞）、Hela（人宫颈癌细胞）增殖以及小鼠体内S-180肉瘤细胞作用结果显示，海黍子硫酸多糖在体外对Hela细胞具有一定的抑制作用，对HT-29没有明显的抑制作用，SKP2与SKP3在小鼠体内可以显著抑制S-180在荷瘤小鼠增殖与扩散，且成剂量依赖性。（4）海黍子多糖具有显著的抗氧化作用，主要表现在对超氧阴离子自由基与羟自由基具有明显的清除作用，其中SKP3对·OH和O2-·的清除作用最为明显，清除率可达79.09%和68.22%，各多糖组分对有机自由基DPPH也有显著的清除作用，且清除率与剂量有依赖作用，也随着硫酸基含量的提高有所增加。（5）对海黍子硫酸多糖的保湿与吸湿活性的研究结果表明，降解前多糖组分SKP具有良好的保湿与吸湿活性，保湿率和吸湿率分别可达67.89%和49.22%，吸湿率与透明质酸钠相当，且保湿活性大于甘油。降解后的多糖保湿吸湿活性下降，且降解后分级多糖SKP1、SKP2和SKP3的吸湿与保湿活性没有较大差异。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 国内外研究进展  11-33
  1.1 国内外多糖研究概况  11-12
  1.2 褐藻及褐藻多糖硫酸酯研究进展  12-30
    1.2.1 褐藻及其多糖研究进展  12-15
    1.2.2 褐藻多糖硫酸酯研究概况  15-30
  1.3 海黍子及其活性物质的研究进展  30-31
  1.4 本研究内容、目的与意义  31-33
2 海黍子褐藻多糖硫酸酯的制备及分离纯化  33-48
  2.1 材料与仪器  33-34
    2.1.1 原料  33
    2.1.2 试剂  33
    2.1.3 仪器与设备  33-34
  2.2 方法  34-41
    2.2.1 海黍子多糖的制备  34
    2.2.2 海黍子多糖的纯化  34
    2.2.3 海黍子多糖降解及分级纯化  34-35
    2.2.4 海黍子多糖化学硫酸化修饰  35
    2.2.5 海黍子多糖化学组成分析  35-40
    2.2.6 光谱特性分析  40-41
  2.3 结果与讨论  41-47
    2.3.1 SKP柱层析分级纯化结果  41
    2.3.3 海黍子多糖样品化学组成分析  41-44
    2.3.4 多糖的光谱分析  44-47
  2.4 小结  47-48
3 海黍子多糖体外抗氧化活性研究  48-55
  3.1 实验材料与仪器  48
    3.1.1 实验材料与试剂  48
    3.1.2 主要仪器与设备  48
  3.2 实验方法  48-50
    3.2.1 总还原能力测定  48-49
    3.2.2 多糖对羟自由基(·OH)清除作用  49
    3.2.3 海黍子多糖组分清除O2-·实验  49
    3.2.4 多糖对DPPH·清除作用  49-50
  3.3 结果与分析  50-54
    3.3.1 还原能力  50-52
    3.3.2 清除羟自由基(·OH)能力  52
    3.3.3 清除超氧阴离子（O2-·）能力  52-53
    3.3.4 清除DPPH自由基能力  53-54
  3.4 小结  54-55
4 海黍子多糖体外免疫与抗肿瘤活性研究  55-65
  4.1 实验材料与仪器  55
    4.1.1 材料与试剂  55
    4.1.2 主要仪器与设备  55
  4.2 实验方法  55-59
    4.2.1 体外免疫实验  55-57
    4.2.2 抗肿瘤实验  57-59
  4.3 结果与讨论  59-64
    4.3.1 体外免疫实验结果  59-62
    4.3.2 体外抗肿瘤实验结果与分析  62-63
    4.3.3 体内抗肿瘤实验结果与讨论  63-64
  4.4 小结  64-65
5 褐藻糖胶保湿与吸湿活性研究  65-69
  5.1 实验材料  65
  5.2 实验方法  65-66
    5.2.1 多糖吸湿性能测定  65
    5.2.2 多糖保湿性能测定  65-66
  5.3 结果与讨论  66-67
    5.3.1 保湿吸湿活性  66-67
    5.3.2 保湿活性  67
  5.4 小结  67-69
结论  69-70
参考文献  70-77
致谢  77-78
附录1：期间发表的论文目录  78-79

海黍子褐藻多糖硫酸酯的分离纯化及生物功能研究

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