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葛仙米以其资源稀少、营养价值丰富,独特的生物活性和药理作用而引起人们广泛地关注。葛仙米作为一种食药同源的传统食品已有几千年的历史,但对其主要活性成分的研究很少。近年来,仅少数人对其生理和基本的生化组成进行了研究。为探讨葛仙米中的生物活性成分,该文以野生葛仙米藻红蛋白为研究对象,在系统研究葛仙米藻红蛋白的提取、分离和纯化的基础上,利用生物大分子研究的最新技术和现代分离、分析手段,尝试揭示葛仙米藻红蛋白的结构与生物活性及二者间的关系。其主要结果如下:
1.葛仙米的生态条件及分布规律与生化组成研究以湖北省鹤峰县走马镇野生葛仙米为研究对象,对其生态条件及分布规律与生化组成作了较系统的分析。测定了其水分、蛋白质、脂肪、多糖、类胡萝卜素、叶绿素、矿物元素的含量。
2.葛仙米藻红蛋白的提取、分离、纯化和鉴定以脱脂葛仙米为原料,采用盐溶和盐析的方法,首次从葛仙米中制备出清蛋白、球蛋白和盐溶蛋白,并确定了适合葛仙米藻胆蛋白提取制备的最佳工艺,其最佳工艺条件为,缓冲液pH值为7.3、浸提时间4.3h、盐浓度0.21mol/L,葛仙米藻胆蛋白最大得率为7.13%。
利用DEAE-Cellulose52离子交换层析,采用步进式洗脱模式成功地将葛仙米盐G-25凝胶色谱,进一步纯化葛仙米藻红蛋白,得到均一的藻红蛋白。柱层析法、分光光度法、荧光光谱法和电泳法鉴定其为具有色谱纯和电泳纯的样品。
3.葛仙米藻胆蛋白稳定性研究研究了温度、pH、光强、酒精浓度、中性盐浓度和蔗糖浓度等因子对其稳定性的影响。结果表明,葛仙米藻胆蛋白在自然光照下,温度为40℃以下,pH为5~8,酒精浓度小于40y,低浓度中性盐和低浓度蔗糖溶液能保持较好地稳定性。
4.葛仙米藻红蛋白部分分子构象的表征采用SDS-PAGE和常规PAGE电泳,FTIR、CD、AFM和DSC等分析技术,测定了葛仙米藻红蛋白的分子量和结构及变性温度。SDS-PAGE结果表明,其分子量为51.808kd;FTIR和CD分析结果显示,藻红蛋白主要以a-螺旋结构为主,β-折叠结构含量较少:通过AFM观察,藻红蛋白主要以颗粒状不均匀分布或棒状形式分布:DSC结果表明,藻红蛋白的变性温度为56.1℃。
5.葛仙米藻红蛋白的抗氧化活性采用微弱化学发光法,研究了葛仙米藻红蛋白清除氧自由基的能力。结果表明:清除氧自由基的能力为:粗提物>藻红蛋白>藻蓝蛋白;葛仙米藻红蛋白清除氧自由基的能力为:H202自由基的清除率>·OH自由基的清除率>02自由基的清除率。