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乳酸菌胞外多糖的抗氧化活性及其结构

作　者: 李景艳
导　师: 卢蓉蓉
学　校: 江南大学
专　业: 食品科学
关键词: 乳酸菌 胞外多糖 分离纯化 抗氧化活性 PC12细胞
分类号: TS201.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


乳酸菌胞外多糖（EPS）不仅具有良好的流变学性质和公认安全特性，越来越多的研究表明它具有明显的抗氧化活性。这些得天独厚的优势使其在抗氧化领域备受关注。本文筛选了一株产高抗氧化活性EPS的乳酸菌，分离纯化其EPS并测定结构，研究了其体外抗氧化能力及对细胞氧化损伤的保护作用，为乳酸菌EPS在食品、医药和化妆品等领域的研发应用奠定理论基础。通过对DPPH·、OH·、O2-·清除能力及还原能力的综合评价，从15株乳酸菌中筛选出一株植物乳杆菌L. planterum LP6，所产EPS具有很高的抗氧化活性。其胞外粗多糖（CEPS）经DEAE-Sepharose FF离子交换色谱和Sepharose CL-6B凝胶排阻色谱纯化得到的主要级分之一EPS-3占CEPS总量的71.3%。EPS-3具有良好的体外抗氧化活性，清除DPPH·、OH·和O2-·的EC50值分别为1.38、3.43和0.11mg/mL，5mg/mL时还原能力A700nm为0.632，显著高于CEPS和其他两个级分（p<0.05）。模拟人体胃肠道环境，发现其完好存在其中并发挥抗氧化作用。紫外扫描图谱表明EPS-3中几乎不含蛋白质。硅胶板层析和高效凝胶渗透色谱证明EPS-3为均一多糖。高效凝胶渗透色谱法测定EPS-3分子量为5.73×105Da。离子色谱法表明EPS-3主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖和葡萄糖醛酸按摩尔比9:6:3:1组成。红外图谱分析表明EPS-3是一种含有少量糖醛酸的酸性吡喃聚糖。EPS-3对由H2O2诱导所致氧化损伤的PC12细胞有明显保护作用。EPS-3浓度为200μg/mL时，能显著提高细胞存活率21.67%，提高细胞总抗氧化能力、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活力分别达65.81%、41.34%和59.05%。同时显著降低胞内丙二醛生成量和胞外乳酸脱氢酶泄漏量约52.80%和30.24%。形态学研究表明，EPS-3具有维持氧化损伤PC12细胞形态完好，抑制细胞膜损伤的作用。综上所述，本研究获得了一种具有高抗氧化活性的乳酸菌胞外多糖，通过体外和细胞实验证实了该多糖的抗氧化特性，解析了胞外多糖的结构特性，进一步丰富了乳酸菌的益生理论，同时也拓展了乳酸菌胞外多糖作为抗氧化剂的应用前景。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-9
第一章 绪论  9-16
  1.1 活性氧失衡及抗氧化剂  9
  1.2 微生物胞外多糖的抗氧化活性  9-10
  1.3 乳酸菌抗氧化活性的研究进展  10-11
  1.4 多糖抗氧化机制及构效关系  11-12
  1.5 多糖结构的研究方法  12-13
  1.6 存在问题  13
  1.7 立题背景与意义  13-14
  1.8 主要研究内容  14-16
第二章 乳酸菌胞外多糖的分离纯化及体外抗氧化活性  16-25
  2.1 前言  16
  2.2 材料与设备  16-17
    2.2.1 实验材料与试剂  16
    2.2.2 主要仪器与设备  16-17
  2.3 实验方法  17-19
    2.3.1 菌株的活化和传代  17
    2.3.2 乳酸菌胞外多糖的制备  17
    2.3.3 体外抗氧化能力的测定方法  17-18
    2.3.4 胞外粗多糖的分离纯化  18
    2.3.5 多糖成分分析  18
    2.3.6 模拟人体胃肠道环境对 EPS-3 抗氧化活性的影响  18-19
    2.3.7 数据统计与分析  19
  2.4 结果与讨论  19-24
    2.4.1 产高抗氧化活性胞外多糖乳酸菌的筛选  19-20
    2.4.2 胞外粗多糖的分离纯化  20-22
    2.4.3 不同级分 EPS 体外抗氧化活性  22
    2.4.4 模拟人体胃肠道环境对 EPS-3 抗氧化活性的影响  22-24
  2.5 本章小结  24-25
第三章 EPS-3 结构测定与解析  25-42
  3.1 前言  25
  3.2 材料与设备  25
    3.2.1 实验材料与试剂  25
    3.2.2 主要仪器备  25
  3.3 实验方法  25-27
    3.3.1 多糖纯度的测定  25-26
    3.3.2 多糖分子量测定  26
    3.3.3 单糖组成测定  26
    3.3.4 多糖的官能团测定  26
    3.3.5 糖单元间糖苷键连接方式测定  26-27
    3.3.6 多糖主、侧链中糖单元组成和结构测定  27
    3.3.7 糖苷键构型及重复单元结构测定  27
    3.3.8 多糖在溶液中二级构象测定  27
  3.4 结果与讨论  27-41
    3.4.1 EPS-3 的纯度  27-29
    3.4.2 EPS-3 的分子量  29
    3.4.3 EPS-3 的单糖组分  29-31
    3.4.4 EPS-3 的官能团  31
    3.4.5 EPS-3 糖链结构中糖单元组成及连接方式  31-36
    3.4.6 EPS-3 重复单元结构  36-40
    3.4.7 EPS-3 在溶液中的二级构象  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章 乳酸菌 EPS 对 H_2O_2损伤 PC12 细胞的保护作用  42-50
  4.1 前言  42
  4.2 材料与设备  42
    4.2.1 实验材料与试剂  42
    4.2.2 主要仪器与设备  42
  4.3 实验方法  42-44
    4.3.1 试剂配制  42-43
    4.3.2 PC12 细胞培养  43
    4.3.3 MTT 法检测细胞存活率  43
    4.3.4 H_2O_2对 PC12 细胞氧化损伤模型的建立  43
    4.3.5 胞外多糖对 H_2O_2诱导 PC12 细胞氧化损伤的保护作用  43-44
    4.3.6 细胞形态分析  44
    4.3.7 细胞抗氧化酶系酶活的测定方法  44
    4.3.8 数据统计及处理  44
  4.4 结果与讨论  44-49
    4.4.1 H_2O_2对 PC12 细胞氧化损伤模型的建立  44-45
    4.4.2 不同级分 EPS 对 H_2O_2诱导氧化损伤 PC12 细胞存活率的影响  45
    4.4.3 不同级分 EPS 对 PC12 细胞抗氧化酶系的影响  45-47
    4.4.4 不同浓度 EPS-3 对 H_2O_2诱导氧化损伤 PC12 细胞存活率的影响  47-48
    4.4.5 不同浓度 EPS-3 对于细胞形态的影响  48-49
  4.5 本章小结  49-50
主要结论与展望  50-51
  主要结论  50
  展望  50-51
致谢  51-52
参考文献  52-58
附录: 作者在攻读硕士学位期间发表的论文  58

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 一般性问题 > 基础科学 > 食品微生物学
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