竹笋是禾本科(Gramineae)竹亚科(Bambusoideae)多年生常绿草本植物竹子初生的芽或鞭,美味营养,是一种传统森林蔬菜。笋壳(Bamboo shoot shell),又称竹箨,为竹笋的主要加工副产物,其被当做废弃物丢弃,不仅浪费资源还污染环境。本实验以福建绿竹笋壳为原料,研究笋壳多糖提取纯化工艺,笋壳多糖结构,抗氧化和降血糖等生物活性功能,以期节约资源、促进笋加工产业升级,为笋加工产业的副产物综合利用和保健食品开发奠定理论基础。(1)以福建绿竹笋笋壳为原料,设计正交试验研究热水浸提法、微波辅助提取法和微波-超声波联合辅助提取法3种方法提取笋壳多糖的工艺,得出:①热水浸提法的最优提取工艺条件:料液比1:30(g/mL)、提取温度80℃、提取时间2 h、提取次数3次,笋壳多糖得率1.52%。②微波辅助提取法的最优提取工艺条件:微波时间3 min、料液比1:45(g/mL)、微波功率800 W、提取次数4次,笋壳多糖得率为1.41%。③微波-超声波联合辅助提取法的最优工艺条件:提取时间30 min、料液比1:25(g/mL),微波功率200 W、超声波功率750 W,提取次数3次,笋壳多糖得率2.76%。超声波-微波联合提取能显著提高笋壳多糖得率并节约时间。(2)经筛选采用醋酸铅法对笋壳多糖进行脱蛋白,脱蛋白率80.17%,多糖保留率81.12%。经筛选采用大孔吸附树脂NKA-II对笋壳多糖进行脱色,静态脱色的最佳工艺条件为:糖液浓度l mg/mL,原糖液pH值,脱色时间3.0h,脱色温度25℃,NKA-II大孔吸附树脂添加量0.20 g/mL,脱色率为82.31%,糖保留率为82.19%。将经脱蛋白脱色的糖液浓缩透析,经冷冻干燥后为初步纯化后的笋壳多糖BSP。(3)笋壳纯多糖BSP经DEAE-52纤维素柱和Sephadex G-200葡聚糖凝胶柱分离得到酸性多糖组分BSP2a,经多角度激光散射仪联合高效凝胶渗透色谱鉴定为均一性组分,多分散指数PDI(Mw/Mn)为1.389,重均分子量(Mw)为1.629×104kDa,重均旋转半径(Rw)为306.7 nm;紫外光谱分析表明BSP2a含有少量蛋白质和核酸;红外光谱分析表明BSP2a是一种具有支链结构、含有少量糖蛋白的吡喃糖;SEM和AFM电镜均表明其分子间作用力很强,在5μg/mL的水溶液中可形成带有许多直径在250-500 nm范围的环的网状结构,糖链高度在0.25-1.5 nm左右;高效液相色谱表明BSP2a主要是由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖和果糖组成。(4)本实验以Vc为对照,对笋壳粗多糖CBSP和笋壳纯多糖BSP的体外抗氧化活性进行了研究,包括清除超氧阴离子能力、清除羟自由基能力和清除DPPH自由基能力的测试。笋壳多糖具有一定的体外抗氧化能力,随着浓度的提高抗氧化能力增强。其中笋壳多糖抗DPPH能力与VC接近;抗羟自由基能力较强,笋壳多糖CBSP的IC50为0.11 mg/mL,BSP的IC50为0.22 mg/mL,均优于Vc。(5)本实验研究了笋壳粗多糖CBSP对链脲佐菌素(STZ)联合高脂饮食建立的Ⅱ型糖尿病小鼠模型的降血糖效果,并以降血糖药物盐酸二甲双弧为对照,观察连续灌胃21天不同剂量笋壳多糖对小鼠体重、空腹血糖值、糖耐量和血糖下面积、甘油三酯、总胆固醇、血清胰岛素水平的影响,结果表明CBSP能有效改善Ⅱ型糖尿病模型小鼠的血糖和血脂代谢紊乱情况,其中高剂量组小鼠空腹血糖下降至6.3 mmol/L,血清胰岛素水平比模型组高10.85 mIU/L,TG和TC分别比模型组低34.8%和26.5%,均与给药组效果接近,具有良好的辅助降血糖效果。