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近来研究表明大量从真菌获得的多糖或者多糖复合物具有抗肿瘤、抗病毒、抗炎症、降血糖、降胆固醇、降血脂等生物活性。它通过免疫调控抑制肿瘤、癌细胞的生长,且对正常细胞无副作用,在医药领域中得到广泛的应用。同时由于多糖在溶液中的独特流体力学性质,在工业上,尤其是食品工业上也得到广泛应用,常用作增稠剂、凝胶剂、乳化剂等。不仅多糖的化学结构对其生物活性有影响,而且多糖在溶液中的分子尺寸和链构象对生物活性影响也很大,比如有抗肿瘤活性的香菇多糖,化学组成是β-(1→3)-D带有(1→6)支链,在水溶液中存在三螺旋构象,并认为三螺旋构象对其生物活性起关键的作用。为了弄清多糖的生物活性机理和构效关系,需要深入研究多糖的化学组成和链构象。本文主要通过生物技术从竹荪中提取和纯化得组成较单一的多糖。研究其化学结构和在水溶液中的构象与形貌。本工作的主要研究内容包括以下几点:(1)竹荪多糖PD3的分离纯化;(2)PD3多糖的化学组成和分子结构;(3)PD3多糖在水溶液中理化性质和分子参数,其三螺旋构象特征;(4)PD3多糖在稀溶液和浓溶液中的不同形貌。本论文主要结论和创新点包括:(1)用热水在不同的温度下(20、40、60、80℃)提取出四种水溶性多糖(编号为PD1、PD2、PD3、PD4),其中,PD3多糖由于其在水溶液中具有很高的黏度而成为本文的主要研究对象;(2)用气相色谱(GC)、核磁共振(13C-NMR)及傅立叶红外(FTIR)等方法确定了PD3多糖的化学组成和结构:单糖组成为葡萄糖,糖苷键通过β-型连接,以β-(1→3)-D-葡聚糖为主链,带有部分β-(1→6)葡聚糖支链的结构;(3)在水溶液中,分别用粘度法、激光光散射(LLS)、流变学研究了PD3多糖在水溶液中链构象,测定到PD3多糖的重均分子量(Mw)、均方根旋转半径(Rg)、流体力学半径(Rh),粘度分别为5.1×105、141nm、44nm和1440cm3·g-1,结构参数ρ(Rg/Rh)为3.4。以上证明PD3在水溶液中是一种非常刚直的高分子链。PD3流变学特性和特性粘度[η]在碱溶液中的变化行为都与香菇多糖(lentinan),小核硬葡聚糖(scleroglucan)相似,揭示竹荪多糖PD3在水溶液呈三螺旋构象;(4)原子力显微镜图表明,在稀溶液状态下,PD3呈棒状构象,其高分子链直径约为1.2nm,与三螺旋香菇多糖链直径(1.0nm)相当,进一步证实了PD3在稀溶液中的三螺旋构象;透射电镜发现PD3多糖在浓溶液中趋于聚集,形成纤维状的网络结构。