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《鈍頂螺旋藻藻藍蛋白與多糖的制備及生物活性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號:TS202學號:201500370020碩士學位論文鈍頂螺旋藻藻藍蛋白與多糖的制備及生物活性研究PreparationofC-phycocyaninandPolysaccharidesfromSpirulinaplatensisandtheirBiologicalActivities研究生姓名:朱孝晨指導教師:孫利芹教授學科門類:工學專業(yè)名稱:生物化工論文提交日期:2018年4月1日摘要螺旋藻為一種多細胞、纖維狀的藍藻,在醫(yī)藥保健、食品等方面具有廣泛的應用。目前有關螺旋藻的應用主要以出售螺旋藻藻粉、膠囊、片劑等為主,難以實現(xiàn)產(chǎn)品高附加值利用。本文以鈍頂螺旋藻(Spiru
2、linaplatensis)為原材料,分別制備了不同分子量的螺旋多糖(PSP)和不同純度的藻藍蛋白(C-PC),同時采用體內(nèi)、外活性實驗研究了C-PC和PSP對應的抗疲勞、降血糖活性。具體研究內(nèi)容和結果如下:(1)螺旋藻多糖的分級制備及活性研究:脫蛋白后的螺旋藻多糖(PSP1),采用H2O2-Vc體系結合超濾法降解得到兩種分子量多糖PSP2和PSP3,理化性質(zhì)測定表明降解后多糖的溶解性、硫酸基含量增加,紅外光譜分析多糖結構沒有發(fā)生變化。體外抗氧化活性以及抑制α-葡萄糖苷酶活性實驗顯示,隨著多糖分子量的降低,其抗氧化活性和抑制α-葡萄糖苷酶活性明顯加強,PSP3活性最好。(2)螺
3、旋藻藻藍蛋白的分離純化:反復凍融破壁后得到純度(A620/A280)為0.56的C-PCⅠ;然后分別采用鹽析法、雙水相萃取法以及鹽析結合雙水相萃取法制備三種不同純度的藻藍蛋白C-PCⅡ、C-PCⅢ和C-PCⅣ。鹽析法最佳硫酸銨飽和度為40%,鹽析后得到的C-PCⅡ純度和回收率分別為1.08、83%;響應面法優(yōu)化出PEG/KHP雙水相萃取體系最佳工藝為:聚乙二醇(PEG)質(zhì)量分數(shù)為12.3%(m/m),磷酸鹽(KHP,K2HPO4:KH2PO4=1:1)質(zhì)量分數(shù)15.1%(m/m),pH為5.9,此工藝條件下所得C-PCⅢ的純度及回收率分別為2.33和79%;鹽析結合雙水相萃取法
4、得到的C-PCⅣ純度最高,其對應的純度和回收率分別為3.47、63%。(3)藻藍蛋白的抗疲勞活性評價:小鼠力竭游泳實驗表明表明,不同純度的C-PC均能提高小鼠的力竭時間。其中,純度為3.47的C-PCⅣ中劑量組(200mg/kg)小鼠力竭游泳時間最長,與陽性對照相比提高了82.4%。四種純度的C-PC均能提高運動后小鼠的乳酸脫氫酶(LDH)、肝糖原(LG)含量,同時降低血乳酸(BLA)、血尿素氮(BUN)含量。同時,常壓耐缺氧實驗表明C-PC能夠提高小鼠的缺氧耐力。綜合各項指標分析,藻藍蛋白純度越高,抗疲勞效果越好。純度為3.47的C-PCⅣ抗疲勞效果最好,但與純度為2.33的
5、C-PCⅢ相比沒有顯著性差異。I(4)藻藍蛋白與多糖的降血糖活性研究:建立體外3T3-L1脂肪細胞胰島素抵抗模型,研究發(fā)現(xiàn)PSP1、PSP2和PSP3三種多糖均能改善3T3-L1脂肪細胞的胰島素抵抗作用,提高葡萄糖糖攝取能力,低分子量多糖PSP3的作用效果最好。通過腹腔注射鏈脲佐菌素(STZ)建立小鼠糖尿病模型,灌胃給藥PSP3、C-PCⅢ以及PSP3/C-PCⅢ復合物(CPM,質(zhì)量比1:1)連續(xù)給藥28d后,檢測糖尿病小鼠的空腹血糖值、血脂含量以及氧化應激等指標。結果表明三者均能降低糖尿病小鼠空腹血糖值,與模型組相比,C-PCⅢ200mg/kg劑量組小鼠體內(nèi)血糖值降低了60.
6、35%。同時可通過降低糖尿病小鼠血清中膽固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白(LDL-c)含量,提高高密度脂蛋白(HDL-c)含量來改善糖尿病引起的小鼠脂質(zhì)代謝紊亂現(xiàn)象。給藥治療后糖尿病小鼠的胰島素(FINS)含量升高,胰島素抵抗指數(shù)(HOMA-IR)下降。檢測氧化應激指標發(fā)現(xiàn),灌胃PSP3、C-PCⅢ和CPM治療后能夠降低糖尿病小鼠血清中谷丙轉(zhuǎn)氨酶(ALT)、谷草轉(zhuǎn)氨酶(AST)和γ-谷氨酰轉(zhuǎn)肽酶(γ-GGT)活性,提高肝臟組織中過氧化氫酶(CAT)、超氧化歧化酶(SOD)以及谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)活性。其中,C-PCⅢ降血糖效果最好。關鍵詞:鈍頂螺旋藻;
7、多糖;藻藍蛋白;抗疲勞效果;降血糖效果IIAbstractSpirulinaismulticellularandfilamentouscyanobacteriathathaveachievedaconsiderablepopularityinthehealthcareandfoodindustry.However,themainapplicationofindustryissaleofdrypowder,capsules,tablets,etc.,anditisdifficulttoachi