摘要
荸荠为莎草科水生植物，通常是指可食用的地下球茎。荸荠皮作为荸荠加工的副产物，约占荸荠球茎质量的20%，但未得到充分利用，多被废弃或者充当饲料，经济附加值低。多糖是一类具有抗氧化、调节免疫、降血糖和抑制肿瘤等功能的生物活性物质，目前在控制体重、增强免疫和预防癌症等领域展现出一定的应用潜力。多糖也是荸荠皮中的重要组成成分，但目前对其结构信息和生物活性的研究较少。针对这一现状，本研究对荸荠皮中的多糖进行分离纯化和结构鉴定，并探究其理化性质和生物活性，主要研究方法和结果如下： （1）荸荠皮中糖类、蛋白质、脂肪、多酚和黄酮的含量分别为25.04%、0.57%、0.13%、1.93%和2.19%；经提取除杂后，粗多糖WP的得率为1.20%；粗多糖WP经过阴离子交换柱和凝胶柱分离纯化后得到主要的纯化多糖组分WVP-1和WVP-2，它们的总糖含量分别为95.03%和91.61%，均未检测出蛋白质和内毒素，其中硫酸-咔唑法测得WVP-2的糖醛酸含量为9.20%，属于酸性多糖，可能具有果胶结构。 （2）高效凝胶渗透色谱中，WVP-1和WVP-2的重均分子量分别为3.16和56.97kDa；X射线衍射图表明WVP-1和WVP-2主要以无定型态存在；TG-DSC分析得出WVP-1和WVP-2的玻璃化转变温度分别为61.3和69.5℃，热分解温度分别为290.5和308.5℃，WVP-2的贮藏和热加工稳定性更佳；WVP-1和WVP-2溶液的Zeta电位分别为9.6和-18.5mV，绝对值较大的WVP-2稳定性较好。WVP-1和WVP-2的特性粘度分为5.3×10-3和3.8×10-2mL/mg。结合红外光谱的测定结果表明，WVP-2具有类似果胶的结构，其酯化度计算为15.0%。 （3）HPLC表征荸荠皮多糖的单糖成分，WVP-1主要含有甘露糖（1.75%）、葡萄糖（84.69%）、半乳糖（6.32%）和阿拉伯糖（7.24%），WVP-2主要由甘露糖（3.18%）、鼠李糖（1.52%）、葡萄糖醛酸（1.42%）、半乳糖醛酸（4.83%）、葡萄糖（11.51%）、半乳糖（36.02%）和阿拉伯糖（41.53%）组成；红外光谱表明WVP-1和WVP-2都具有呋喃和吡喃糖环，以α构型为主；刚果红实验中，WVP-1和WVP-2可能都呈三螺旋结构；WVP-1中有9种糖苷键类型，比例较高的为α-D-Glcp-(1→和→4)-α-D-Glcp-(1→，WVP-2中有12种糖苷键类型，以→4)-α-L-Arap-(1→和→3)-β-D-Galp-(1→为主链，并且含有→4)-α-D-GalpA6Me-(1→。WVP-1中同时具有线型和分支型多糖分子，而WVP-2是一种具有HG结构的低糖醛酸低酯果胶类似物。 （4）WVP-1和WVP-2的ORAC值分别为5.1±0.10和27.6±0.01μmolTe/g；WVP-1和WVP-2在HepG2细胞体系中能有效抑制AAPH诱发细胞内ROS水平的升高，且在浓度为125~250μg/mL时，WVP-2的抑制效果要强于WVP-1；在62.5~1000μg/mL范围内，WVP-1和WVP-2均能有效保护红细胞免受AAPH导致的氧化溶血，在500μg/mL时的效果最佳；但浓度低于1000μg/mL时，WVP-1和WVP-2对DPPH自由基的清除率均低于10%。WVP-2的抗氧化能力较强。 （5）62.5~1000μg/mL的WVP-1和WVP-2对RAW264.7细胞均无毒性；WVP-1和WVP-2浓度越高，RAW264.7细胞对FITC标记大肠杆菌的吞噬能力越强；WVP-1和WVP-2均能促进RAW264.7细胞分泌细胞因子NO、IL-6和TNF-α，其中各浓度下WVP-2的促进效果要显著优于WVP-1（p＞0.05），荸荠皮多糖可能有潜在的免疫调节活性。
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