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可德兰（Curdlan）是由微生物（Alcaligenes faecalis var.myxogenes）发酵产生的直链β-1,3-葡聚糖。可德兰及其衍生物具有辅助抗菌、增加机体免疫力、辅助降血糖、降血脂、改善胃肠功能等生物活性,是一种极佳的生物效应调节剂。可德兰有在水中溶性差、分散度低、溶解条件苛刻的缺点,在某种程度上限制了其广泛应用。通过对羟基化学修饰将不同类型的基团或离子引入到可德兰分子链上,可以改善可德兰溶解性。近年来也有一些研究表明羧甲基化修饰、硫酸化修饰、磷酸化修饰葡聚糖具有较好的抗肿瘤、抗凝血和免疫增强作用。但是对于修饰后可德兰寡糖活性的研究报道却很少。并且β-1,3-葡寡糖本身也具有丰富的生物学活性,在植物活性方面:有促进生长,提高抗病抗逆性等功能;在动物活性方面:有调节人和动物的免疫反应、抗炎和抗肿瘤等功能。研究目的:基于可德兰的结构与性质,对其进行系列修饰后衍生物的制备以及对系列可德兰衍生物降解产物的生物活性评价。方法:本文进行了系列可德兰衍生物的制备及其降解产物活性研究,主要分为以下几个方面:首先进行的是系列可德兰衍生物的制备及结构表征。通过化学修饰的方法制备了可德兰衍生物,包括羧甲基化可德兰、硫酸化可德兰和磷酸化可德兰。所得到的可德兰衍生物均用透析法来进行纯化,采用真空冷冻干燥得到的三种化学修饰后的可德兰。采用FT-IR方法对所制备样品进行了表征。同时通过电导滴定法测定了羧甲基化可德兰取代度,又测定了溶解度。其次对降解化学修饰后的可德兰制备的寡糖进行了研究。本实验所用的β-1→3-葡聚糖内切酶是实验室之前已得到的一种高效降解β-1→3-葡聚糖的内切酶。采用DNS法测定酶对不同化学修饰后的可德兰的酶学性质。采用超滤法纯化获得了酶降解不同化学修饰可德兰的寡糖产物,然后进行了HPAEC-PAD、ESI-MS以及MALDI-TOF-MS产物分析。最后对可德兰衍生物寡糖生物活性进行了研究。首先对α-synuclein蛋白和TTR-L55P蛋白体外聚集的影响实验,通过Th T荧光检测法检测α-synuclein蛋白的淀粉样纤维形成,OD330nm光密度分析法检测TTR-L55P蛋白的淀粉样纤维形成。通过TEM观察了在硫酸化可德兰和磷酸化可德兰的寡糖产物作用下TTR-L55P蛋白聚集现象。还进行了系列可德兰衍生物寡糖产物预处理对拟南芥抗丁香假单胞菌番茄致病变种（Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000）的影响实验,利用丁香假单胞菌番茄致病变种（Pst DC3000）侵染拟南芥模型,检测了系列可德兰衍生物酶降解产物诱导拟南芥对Pst DC3000的效果。结果:表征结果证明得到了可德兰化学修饰后产物,即羧甲基化可德兰（Carboxymethylated Curdlan,CM-Curdlan）、硫酸化可德兰（Sulphate Curdlan,S-Curdlan）、磷酸化可德兰（Phosphorylated Curdlan,P-Curdlan）,均可溶于水中。电导滴定测定获得了取代度（DS）为0.20、0.43、0.82的羧甲基化可德兰,溶解度分别为9.08%、25.58%、56.50%。用β-1→3葡聚糖的内切酶降解不同修饰后可德兰,超滤纯化获得DS～0.2 CM-Curdlan寡糖、DS～0.4 CM-Curdlan寡糖、DS～0.4CM-Curdlan寡糖;S-Curdlan寡糖;P-Curdlan寡糖。HPAEC-PAD产物分析结果证实了一系列寡糖产物,产物聚合度分布为2-10。ESI-MS以及MALDI-TOF-MS分析结果表明了在可德兰寡糖基础上带有基团的寡糖产物的存在。α-synuclein体外聚集检测结果表明,P-Curdlan寡糖产物对α-synuclein蛋白聚集有抑制聚集作用,CM-Curdlan寡糖产物对其有促进聚集的作用。TTR-L55P蛋白体外聚集检测结果表明,S-Curdlan和P-Curdlan的寡糖产物显著促进TTR-L55P蛋白在体外的聚集作用,并且呈浓度依赖性。各寡糖产物对Pst DC3000的体外平板抑菌活性结果显示这些寡糖对该致病菌无抑制作用,但寡糖预处理后接菌实验显示,CM-Curdlan寡糖预处理拟南芥后接种Pst DC3000发现拟南芥发病情况减弱,提示CM-Curdlan寡糖是通过诱导植物自身抗性而不是对病原菌的直接抑菌实现了对Pst DC3000的抗性,进一步通过植物激素提取定量实验,初步证明了CM-Curdlan寡糖可能是通过水杨酸信号转导途径起作用。结论:1、得到并表征了磷酸化可德兰、硫酸化可德兰、羧甲基化可德兰;2、通过CcGluE酶降解获得了修饰后可德兰寡糖:完成了寡糖产物分析,产物聚合度分布为2-10;3、磷酸化可德兰寡糖产物对α-synuclein蛋白聚集有抑制聚集作用,羧甲基化可德兰寡糖对其有促进聚集的作用;硫酸化可德兰和磷酸化可德兰的寡糖产物显著促进TTR-L55P蛋白从低聚物状态聚集成纤维状态,并且呈浓度依赖性;4、羧甲基化可德兰寡糖预处理能够增强拟南芥对Pst DC3000的抗性,初步验证是通过水杨酸信号转导途径起作用。