绣球菌发酵多糖的结构和活性分析

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绣球菌为具有市场潜力的一种新型食用菌,含有多糖、超氧化物歧化酶、麦角固醇等多种活性成分,而多糖因其良好的药理作用,引起人们广泛的关注。但目前绣球菌多糖活性与结构的研究多集中在子实体上,难以满足研究开发应用的需求,菌丝体多糖的提取、结构与活性分析技术尚不完善,影响绣球菌多糖的深度开发利用。本文通过筛选对比不同来源的绣球菌菌株,系统研究了绣球菌发酵多糖的提取、分离纯化工艺并对其结构和活性进行分析,为绣球菌液体发酵多糖的开发应用提供参考。主要研究内容及结果如下:(1)经收集和筛选获得实验菌株XQJ-1。分离和收集共获得4株绣球菌菌株,经复核鉴定4株菌均为广叶绣球菌。通过液体培养和固体培养,以菌丝体干重、多糖产量等为指标,初步筛选XQJ-1为后续液体发酵的实验菌株。同时生物学特性分析发现XQJ-1出菇优良。(2)对XQJ-1菌株多糖发酵和提取条件进行优化。对XQJ-1菌株液体培养过程进行监测,确定最佳培养时间为17天。通过单因素试验得到最佳液体培养基组成为:马铃薯20%,可溶性淀粉1.5%,牛肉膏0.8%,KH2PO40.1%,Mg SO40.1%,VB10.01%,初始p H为5。通过响应面法进一步对绣球菌菌丝体多糖的提取方法热浸法进行优化,优化条件为:提取时间2.4 h,液料比31 m L·g-1,提取温度89℃,实际得率为8.82%±0.15%,具有较好的拟合性和重复性。(3)绣球菌发酵多糖经分离纯化得到均一组分SLP-1。采用酶法、Sevage法联合酶法等手段除去粗多糖中的杂质。进一步采用柱层析法分离得到一个中性多糖组分及两个酸性多糖组分。分离得到的主要组分SLP-1经理化性质检测为非淀粉多糖,不含有蛋白质、还原糖等杂质。采用凝胶渗透色谱法对SLP-1的分子量和均一性进行检测,结果显示SLP-1的重均分子量为25641,为均一多糖组分。(4)绣球菌发酵多糖的结构解析和活性研究。采用红外光谱、液相色谱等方法对分离纯化得到的多糖组分SLP-1进行结构解析,结果显示绣球菌多糖SLP-1为β型多糖,含有C-H、C=O、C-OH等官能团,由葡萄糖等6种单糖组成。微观形态显示SLP-1由大小不一的圆球结构堆积而成,不具有三螺旋结构。活性实验结果表明绣球菌粗多糖SLPS-1及纯化多糖SLP-1对人结肠癌Caco-2细胞的体外增殖均有一定的抑制效果,倒置显微镜和激光共聚焦显微镜观察结果显示绣球菌多糖可以造成细胞死亡及形态改变,对生长造成不利影响。本研究对广叶绣球菌发酵多糖的提取、分离、纯化方法进行了探究,获得了纯化多糖,初步解析了多糖结构,细胞实验证实绣球菌多糖对人结肠癌Caco-2细胞的体外增殖具有一定的抑制作用,为绣球菌食药保健品的开发提供了参考。
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