摘要
紫花苜蓿具有生态适应性强、产量大和药食同源等特点,可作为开发功能性多糖的原料使用。苜蓿多糖是苜蓿活性物质之一,水提醇沉法得到的苜蓿多糖中往往含有大量蛋白和色素等杂质,会对其理化性质及生物活性的研究造成干扰。已有报道表明苜蓿多糖具有调节肠道微生态等作用,但其对乳酸菌生长的影响和对免疫低下的调节作用还未见深入研究。本文以紫花苜蓿为原料,采用超声-酶法提取苜蓿多糖,优化了苜蓿多糖脱蛋白和脱色工艺条件,并研究了经DEAE纤维素纯化后苜蓿多糖(alfalfapolysaccharides,APS)的抗氧化活性、及对乳酸菌代谢的影响和对免疫低下小鼠的调节作用,为苜蓿多糖作为功能性食品的开发利用提供理论依据。本文的主要研究结果如下: (1)采用三氯乙酸(TCA)法脱除苜蓿多糖蛋白的最佳工艺条件为:TCA浓度3.3%、作用时间59min、温度27℃,此条件下蛋白脱除率为81.71%;S-8大孔吸附树脂脱除色素的最佳工艺条件为:树脂用量1.4g、吸附时间2h、吸附温度58℃,此条件下脱色率为71.43%。吸附动力学和热力学实验表明,S-8树脂对苜蓿多糖中色素分子的吸附过程符合伪二级方程和Freundlich方程且为物理吸附,不会破坏多糖的结构。 (2)采用柱色谱对苜蓿多糖进行分离,使用光谱、液相色谱、热重和X射线衍射等技术分析了苜蓿多糖的理化性质。结果显示APS及其纯化组分都具有多糖的特征吸收峰、热稳定性较好并且为非晶体结构,主要由甘露糖、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖组成。 (3)研究了APS体外抗氧化能力和对3种乳酸菌生长的影响。结果表明APS对羟基、DPPH和ABTS自由基具有良好的清除效果,清除能力与浓度呈量-效关系。APS可以促进鼠李糖乳杆菌(Lactobacillusrhamnosus)、干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei)和植物乳杆菌(Lactobacillusplantarum)增殖,培养时间为24h时活菌对数值最高,分别为9.012lg(CFU/mL)、8.804lg(CFU/mL)和9.578lg(CFU/mL);此外,Lactobacillusplantarum转录组学分析表明,以APS为碳源的培养基促进了stpc、pflA和pflB等关键糖代谢酶相关基因的表达,加快了APS的分解,促进了L.plantarum的增殖;同时,tkt基因表达下调,表明APS可以为菌体细胞的生长提供营养物质,促进细胞合成代谢与增殖。 (4)建立环磷酰胺(CTX)致免疫低下模型,研究了APS对免疫抑制小鼠的抗氧化水平、免疫及肠道菌群的调节作用。结果表明,APS可以增强免疫抑制小鼠免疫器官指数,增加血清中IL-2、IL-1β和IFN-γ的含量,并增强脾脏和肝脏的抗氧化水平;此外,APS还可以调节免疫抑制小鼠肠道菌群中厚壁菌门和拟杆菌门的比例,增加与免疫相关的有益菌丰度,降低有害菌丰度调节肠道菌群的组成,促进宿主的免疫反应,维持肠道微生态群落的平衡。