海参岩藻聚糖硫酸酯及其酶解产物的制备、结构与活性研究.pdf

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1、谨以此论文献给食品科学与人类健康实验室及我最敬爱的导师一薛长湖教授⋯⋯一常耀光_一IIIIfllflIlrfl!lfllfIIII!!II111Y1828790海参岩藻聚糖硫酸酯及其酶解产物的制备、结构与活性研究学位论文完成日期：指导教师签字：答辩委员会成员签字：洳fo．6．¨1．疆独创声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含未获得(洼；翅遨直基丝嚣塞缱剔庄明的：奎拦亘窒2或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工

2、作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：释期船白签字日期：乃，o年，月，，日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权学校可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：耘

3、龇导师签字：签字日期：乃，0年‘月tt日签字日期：≯力年多月f，日海参岩藻聚糖硫酸酯及其酶解产物的制备、结构与活性研究摘要海参是一种传统海产珍品，营养价值高，生理活性丰富。目前我国海参加工产业虽发展迅速，但水平仍低。对海参活性物质的深入研究，是实现海参精深加工及低值海参高值化的关键科学问题，也是提高海参加工产业整体水平的必由之路。以此为背景，本文以低值参为原料，以海参活性物质中缺乏研究的海参岩藻聚糖硫酸酯(SC．FUC)为研究对象展开探究。选取四种低值参：海地瓜、白乳参、黑海参及蝶参，提取其体壁中的海参多糖，并以离子交换层析分离纯化出SC．FUC。通过对四种

4、SC．FUC得率、蛋白含量、分子量、单糖组成的分析，确定得率最高(4．07％)的海地瓜SC．FUC作为深入研究的对象。利用凝胶柱层析继续纯化，得到高纯度海地瓜SC-FUC，该多糖仅由岩藻糖组成，分子量为1656．7kOa，硫酸根含量为26．79士3．8％。酶解法是降解多糖最为理想的方法，限于相应糖苷酶的缺乏，海地瓜SC-FUC之前无法实现酶解。本文以海地瓜SC-FUC为诱导底物，从胶州湾近海海域海水中筛选得到一株海洋细菌CZI127，经生理生化鉴定及16srDNA分析确定为黄杆菌科细菌，是首株可利用多种海参来源岩藻聚糖硫酸酯的微生物。CZll27能够稳定产生

5、海参岩藻聚糖硫酸酯酶(FUCaSe)，该酶主要分泌于CZll27胞内，经HPSEC、FACE及TLC确认系内切酶。酶学性质研究表示CZll27FUCase最适反应温度为28℃，最适反应pH为7．O，热稳定性较差，但4℃下稳定性良好，pH5．5．9．0环境下酶活稳定，Cd2+、Mn2+、Ni2+、Zn：+、Hg+、Cu2+对酶活有抑制，ca寸、M矿对酶活的影响不大。CZll27FUCase的获取，首次实现了海地瓜SC．FUC的酶解。同时，该酶对于其他多种海参如白乳参、黑海参、仿刺参的SC-FUC亦有降解作用，为国内外首次发现。以CZl127FUCase降解海地

6、瓜SC．FUC，．建立海地瓜SC．FUC的可控酶解模型，通过数据拟合，得到一以分子量对数为应变量以加酶量及反应时间为自变量的二元二次方程，回归系数良好。酶解制备寡糖混合物，进而以凝胶柱层析进行纯化，得到六个寡糖纯品，包括三糖、四糖、七糖及八糖。以ESI．MS及ESI．MS／MS解析寡糖片段结构，以‘HNMR、COSY、TOCSY、NOESY解析低分子量多糖(SC．LMF)结构，并结合多糖1HNMR信息，综合确定海地瓜SC．FUC主要结构为【一3-Q-L—fue一2，4(OS03)-1--"3一a—L—fuc一1—3一Q—L—fue·1—3·a—L—fue一卜

7、，】n，这是海地瓜SC．F1JC的首个结构模型。采用大鼠模型考察海地瓜SC．FUC的乙醇型胃溃疡预防活性。海地瓜SC．FUC预防乙醇型胃溃疡活性的量效关系显著，剂量达100rng／kgbw(连续灌胃5天)可明显抑制胃溃疡发生，溃疡抑制率为66．53％。500mg／kgbw海地瓜体壁干粉溃疡抑制率达69．44％，海地瓜SC．FUC是海地瓜抗胃溃疡作用的功效成分。通过组织切片观察、化学指标测定及westernblotting分析，阐明海参SC．FUC及海地瓜粉的作用机理包括抗氧化、抑制胃粘膜基质水解、抗炎等多个方面。SC．FUC的乙醇型胃溃疡预防活性与其分子量密

8、切相关。利用CZll27FUCase将海地瓜SC．F