怀山药(Dioscorea opposita Thunb.)为薯蓣科多年生缠绕型草质藤本植物,是我国著名的四大怀药之一。零余子与怀山药内生真菌也是怀山药资源宝库中的一部分。研究其中的糖类生物大分子的结构特征、理化性质与活性评价对于怀山药资源的开发利用具有重要意义。本文以怀山药零余子、怀山药内生真菌中的淀粉与多糖类生物大分子为主要研究对象,通过水浸法、碱浸法与酶浸法从怀山药零余子中提取并对其进行理化性质分析;采用亚临界水法从提取完淀粉的怀山药零余子残渣中提取多糖,并对多糖提取物分离纯化,对纯化后的多糖片段进行结构表征、抗氧化活性评价;对本实验室从怀山药根茎叶中分离并鉴定完成的23株内生真菌的发酵产量、次生代谢产物的丰富度以及次生代谢提取物的抗氧化活性进行了研究;采用亚临界水法从怀山药产多糖优势内生真菌菌株(Alternaria alternata)的菌丝体中提取多糖,并对多糖提取物分离纯化,对纯化后的多糖片段进行结构表征、抗氧化活性评估。主要研究结果如下:(1)水浸法(SBS)相比酶浸法(EBS)和碱浸法(ABS),具有更高的淀粉提取率。三种方法提取的淀粉颗粒外观相似且都是C型淀粉。三种淀粉的FT-IR光谱的主峰相似,糊化温度均在60℃-80℃之间。ABS的膨胀力低于SBS和EBS,EBS和SBS的膨胀力和溶解度无明显差异。ABS 比 EBS和SBS的透明度更高。SBS和EBS在冻融实验的前三个周期里表现出较好的冻融稳定性。ABS的峰值粘度、崩解温度最高,而SBS的峰值粘度最低,最终粘度、崩解和糊化温度最低。(2)通过DEAE-52纤维素柱层析,从怀山药零余子渣中分别获得了一个中性多糖DBP1和一个酸性多糖DBP2。DBP1和DBP2的碳水化合物含量分别为724.73和777.24 mg/g。DBP1和DBP2的重均分子量(Mw)分别为21.9 KDa、109.79 KDa。DBP1的单糖组成中包含9个单糖,DBP2由11个单糖组成。热重分析结果显示DBP1和DBP2的热稳定性分别低于205℃、252℃。DBP1分子主要由主链上的1,4-Galp键与一些可能位于主链或者侧链中的1,3-Glcp,1,6-Glcp和1,6-Galp键组成。DBP1和DBP2在试验中对羟基自由基、ABTS+自由基均表现出了一定的清除活性。(3)在怀山药内生真菌的菌丝及发酵液中各筛选发现3株优势菌株,菌丝中产糖优势菌株为S3(A.alternata)和S4(Epicoccum 它们的6含量分别占菌丝体干重的2.81%和2.83%;发酵液中产糖优势菌株为L12(Trichoderma sp.),其含量为2995.76 mg/L。以上3株内生真菌提取物的DPPH自由基清除能力均接近0.05 mg/mL的对照品维生素C(Vc),羟基自由基清除能力均显著高于1.0 mg/mL的Vc。(4)从怀山药产糖优势菌株(A.alternata)的菌丝体中提取得到了多糖。通过DEAE-52纤维素柱层析与Sephadex-G200凝胶柱层析,获得了两个中性多糖Altp1和Altp2。Altp1和Altp2的碳水化合物含量分别为981.95和823.43 mg/g,分子量(MW)分别为20.34 KDa、22.45 KDa,且单糖组成的主要组分均为半乳糖、葡萄糖与甘露糖,而且它们的主链骨架结构相似,均包含大量1,6-Manp。热重分析结果显示2个组分在205℃下具有较好的稳定性。抗氧化活性结果显示,Altp1和Altp2在试验浓度范围内表现出了明显的DPPH自由基与ABTS+自由基清除活性,其中Altp1和Altp2的DPPH自由基最大抑制率达95.83%,86.1 1%,与Vc相当,除此之外,Altp1和Altp2在试验中表现出了一定的Fe3+还原力。以上结果表明:(1)不同的提取方法会引起怀山药零余子淀粉颗粒形态和化学成分的变化,从而导致它们的功能特性不同。在实际应用过程中,人们可以根据对不同特性的需求,选择不同的提取方法以得到合适的零余子淀粉。同时,针对从怀山药零余子中提取的淀粉,可参考其不同的功能特性应用于食品或非食品等领域。(2)怀山药部分内生真菌的代谢产物中包含大量活性多糖成分,具有开发研究价值。(3)从怀山药零余子渣中的纯化多糖片段与怀山药产糖优势菌株(A.alternata)菌丝体的纯化多糖片段的分子量、单糖组成、糖苷键种类、不同抗氧化活性指标均不相同。且与已有研究的怀山药根茎类多糖具有差异。这表明不同部位的多糖片段结构与活性不同。抗氧化活性差异具体表现为怀山药内生真菌胞内多糖最强,怀山药零余子渣多糖居中。这两部分多糖具有巨大的深入研究开发价值。