黑木耳多糖分子修饰及功能与应用研究

黑木耳(Auricularia auricula （L．ex Hook．）Underwood)隶属于真菌门、担子菌纲、木耳目、木耳科、木耳属，是著名药食兼用真菌，其主要活性成分—黑木耳多糖具有抗肿瘤、抗血栓、抗衰老、降血糖、降血脂、调节免疫等功能。 本文以黑木耳多糖为对象，系统地研究了其分级方法以及分子修饰（硫酸酯化、超声波辐射降解与过渡金属离子的相互作用）方法，通过对黑木耳多糖及其分子修饰多糖功能（抗氧化、抗肿瘤、抗凝血）研究，并探索其在膜材料上的应用，为黑木耳多糖、修饰多糖在医药、保健品、食品及膜材料等方面的应用奠定基础。得到以下主要结果： 1、用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）对黑木耳多糖进行分级，得到黑木耳中性多糖和酸性多糖（AAP）两部分，其中酸性多糖含量占80.33％，中性多糖占18.67％。用乙醇将黑木耳多糖分为AAP1、AAP2、AAP3三部分。 2、确定了黑木耳多糖的最佳硫酸酯化工艺：氯磺酸与吡啶体积比5:1；多糖溶液与酯化试剂的体积2:1：酯化温度为50℃，酯化反应时间为1.5h。FTIR光谱显示硫酸基与AAP形成硫酸酯化合物。并制备了取代度分别为0.32、0.64、1.0的三个黑木耳多糖硫酸酯AAP-S1、AAP-S2、AAP-S3。 3、黑木耳多糖（AAP）对ZnSO4·7H2O中Zn（Ⅱ）的螫合能力最强，其最佳螯合工艺为：Zn（Ⅱ）的初始浓度为3mg/mL、pH值为4.0、黑木耳多糖与Zn（Ⅱ）的比值为4:1、螯合6h。制备了黑木耳多糖（AAP）与5种过渡金属离子(Fe2+、Co2+、Ni2+、Cu2+、Zn2+)的螯合物。 4、黑木耳多糖经超声波辐射降解后，随时间的增加，黏度逐步降低、溶解性增加，葡萄糖醛酸含量基本保持不变。黑木耳多糖经超声波辐射20min、40min、60min后，制备了三种多糖AAP-US1、AAP-US2、AAP-US3 5、硫酸酯化黑木耳多糖对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌有不同程度的抑制，抑制作用可达16～20h。对黑曲霉的孢子萌发也有一定的抑制现象。 AAP-S有直接清除氧自由基及提高机体抗氧化的功能。在生物体内可以通过显著地提高SOD、GSHPX、T-AOC的活力，降低MDA的含量，提高机体非特异性免疫器官—胸腺、脾脏的重量等作用，达到清除自由基的功能。 硫酸酯化黑木耳多糖对肿瘤细胞表现出显著的抑制功能，并表现出量效关系，对癌细胞的最大抑制率出现在72h，可达49.6％。抗凝血活性存在量效关系，并随硫酸化取代度的增加，抗凝血活性逐渐增强。 6、超声波改性黑木耳多糖对除羟自由基、超氧离子自由基均有一定的清除作用；对小鼠的生长无明显不良影响，并可以显著地促进胸腺和脾脏的生长；可以不同程度地提高小鼠血清T-AOC的能力、升高SOD、GSH-PX的活力、降低MDA含量。其抗氧化能力呈量效关系，即随剂量的增加，抗氧化能力逐渐提高。