四株海洋来源微生物胞外多糖的结构和抗氧化活性研究
海洋是一种独特复杂的生态系统，蕴含着丰富的生物资源。海洋极端和特殊的生存环境，使海洋微生物演化形成了较为特殊的代谢机制和途径，其产生的胞外多糖在结构和活性功能上新颖多样。本文以4种不同海洋生境来源的微生物发酵液为研究对象，从中分离纯化胞外多糖，并对其进行理化性质分析，结构解析及体外抗氧化活性测定。研究结果如下: 1.从黄河三角洲表面盐层泥土耐盐真菌Cladosporium cladosporioidesOUCMDZ-2713的发酵液中分离胞外多糖，采用Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析及Sephacryl S-100凝胶渗透柱层析对多糖进行进一步分离纯化，得到多糖组分Ms4-1。高效凝胶渗透色谱(HPGPC)和PMP柱前衍生高效液相色谱(HPLC)分析表明，Ms4-1的分子量为19.8 kDa，单糖组成为Man、GlcN、GlcUA、GalNAc、Glc和Gal，其摩尔比为0.4∶0.4∶1.0∶1.5∶2.0∶0.2。通过部分酸水解、甲基化分析、核磁共振波谱(1D，2D NMR)和质谱(ESI-MS，ESI-CID-MS/MS)分析表明，Ms4-1主链主要由→3)-β-D-GlcpUA(1→、→4)-β-D-GlcpUA(1→和→3)-α-D-GalpNAc(1→组成的五糖核心结构和Glc长链组成，由Glc组成的长链连接于五糖核心结构中→3)-β-D-GlcpUA(1→的C-3上，Glc长链由→4)-α-D-Glcp(1→组成。体外抗氧化活性测定表明，Ms4-1清除DPPH自由基，超氧阴离子自由基和羟自由基活性的能力高，EC50值分别为1.06mg/mL、0.21mg/mL和0.58mg/mL。这是首次从耐盐真菌Cladosporium cladosporioides中获得结构新颖且具有强抗氧化活性的杂多糖，为“海洋糖库”提供了新颖特征的海洋胞外多糖。 2.从广西涠洲岛红树林根泥真菌Aspergillus versicolor PJX-9的发酵液中分离胞外多糖，采用Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析及Sephacyl S-100凝胶渗透柱层析对多糖进行进一步分离纯化，得到两个多糖组分Pw1-1和Ps1-1。HPGPC分析表明，Pw1-1和Ps1-1的分子量分别为12.3 kDa和13.6kDa; HPLC分析表明，Pw1-1和Ps1-1单糖组成相似，主要由Man组成，还有少量的Glc和Gal，摩尔比分别为9.3∶1.3∶1.0和6.4∶1.1∶2.1。甲基化分析表明，Pw1-1主要含有(1→2)-Manp，还有少量(1→6)-Manp、(1→6)-Glcp、(1→2，6)-Manp及末端Manp和Galf。体外抗氧化活性测定表明，Pw1-1清除DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟基自由基的EC50分别为3.39mg/mL、1.50mg/mL和1.72mg/mL。 3.从山东东营黄河三角洲自然保护区香蒲共生真菌A-154的发酵液中分离胞外多糖，通过Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析及Sephacyl S-100凝胶渗透柱层析纯化得到两个多糖组分Aw1-1和As1-1。HPGPC分析表明，Aw1-1和As1-1分子量分别为11.7kDa和6.6kDa; HPLC分析表明，Aw1-1含有Man和Gal，其摩尔比为14.1∶1.0。甲基化分析表明Aw1-1主要含有Manp(1→、(1→6)-Manp和(1→2，3)-Manp，还有少量Galf(1→及(1→2)-Manp。体外抗氧化活性测定表明，Aw1-1具有较强的清除自由基能力，对DPPH自由基、超氧阴离子自由基和羟基自由基的清除EC50值分别为3.0mg/mL、1.21mg/mL和1.50mg/mL。 4.从南海文昌霞场红树林共附生真菌Aspergillus sp.FJ-6的发酵液中分离胞外多糖，通过Q Sepharose Fast Flow阴离子交换柱层析及Sephacyl S-100凝胶渗透柱层析纯化得到四个多糖组分Fw1-1、Fs1-1、Fs2-1和Fs3-1，分子量分别为11.9kDa、17.2kDa、16.4kDa和18.2kDa。Fw1-1的单糖组成为Man、Glc和Gal，摩尔比为5.2∶1.4∶1.0。甲基化分析表明，Fw1-1含有大量(1→2)-Manp、(1→4)-Glcp和(1→2，3)-Manp，少量(1→6)-M anp、Manp(1→、Galf(1→和微量Glep(1→。大量(1→2，3)-Manp的存在表明Fw1-1是高分支结构，分支点位于(1→2)-Manp的C-3位，Fw1-1结构新颖，在海洋真菌中少见。体外抗氧化活性测定表明，Fw1-1具有较强的清除自由基能力，对DPPH自由基、超氧阴离子和羟基自由基的清除EC50值分别为3.60mg/mL、1.21mg/mL和1.64mg/mL。 本论文的研究成果为我国“海洋糖库”提供了结构新颖和抗氧化活性的海洋微生物胞外多糖，为发掘新颖的海洋微生物胞外多糖资源提供了理论依据。
海洋微生物;胞外多糖;结构分析;抗氧化活性
中国海洋大学
硕士
药物化学
毛文君
2015
中文
R282.77;R284.1
140
2016-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）