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雨生红球藻(Haematococcus pluvialis)是一种单细胞微藻,富含虾青素、多糖、蛋白质、维生素和微量元素等营养成分,继螺旋藻和盐藻之后被批准为新食品原料的微藻。目前的研究主要集中在虾青素的高效生产,提取完虾青素后的藻渣大部分被直接丢弃。为了进一步综合利用雨生红球藻,脱脂后的藻渣富含的多糖具有潜在的开发利用空间。近年来,微藻多糖由于种类繁多、具有多种生物活性等优点,成为继大型海藻多糖之后的研究热点。因此,深入研究和开发雨生红球藻多糖,对于提高雨生红球藻的综合利用和增加附加值具有重要指导价值。本论文以提取完虾青素的雨生红球藻渣为原料,优化了多糖的提取、分离纯化工艺,初步鉴定了多糖的结构,评价了多糖的增强免疫和延缓衰老活性,为进一步开发多糖类功能食品提供理论基础。主要研究内容和结果如下:(1)雨生红球藻渣营养成分分析。确定了雨生红球藻渣的营养成分:水分14.21%,灰分43.73%,粗脂肪0.19%,碳水化合物30.67%,总蛋白20.83%。雨生红球藻渣富含糖类物质。(2)雨生红球藻多糖提取工艺研究。比较了水提法、碱液提取法、微波辅助提取法、超声辅助提取法和酶解法五种方法提取雨生红球藻多糖,并对最佳提取方法的工艺条件进行了优化。雨生红球藻多糖最佳提取方法为超声辅助提取法,最优提取工艺为:超声功率400 W,超声时间30 min,水浴温度90℃,水浴时间3 h,料液比1:25,在此条件下经过验证实验,雨生红球藻粗多糖的得率为3.48%。(3)雨生红球藻多糖去蛋白工艺研究。采用单因素和正交实验,对Sevag法去除雨生红球藻粗多糖中的蛋白质工艺进行了优化。最佳工艺条件为:氯仿:正丁醇=5:1,粗糖液:Sevag液=4:1,去蛋白次数5次,震荡时间20 min。在此条件下经过验证实验,蛋白质去除率达88.14%,多糖含量为34.85%。(4)雨生红球藻多糖的分离纯化研究。在体外免疫细胞模型活性跟踪下,采用DEAE-52纤维素阴离子交换柱层析和Sephacryl S400葡聚糖凝胶柱层析,对雨生红球藻多糖进行了分离纯化。雨生红球藻粗多糖(HPP)经DEAE-52柱层析得到HPP-c1、HPP-c2、HPP-c3、HPP-c4和HPP-c5五个多糖组分,其中HPP-c3免疫活性较好且含量较高。HPP-c3经Sephacryl S400柱层析得到HPP-c3-s1、HPP-c3-s2和HPP-c3-s3,其中HPP-c3-s1具有最高的增强免疫活性。(5)HPP-c3-s1纯度检测和结构鉴定。采用高效凝胶渗透色谱(HPGPC)和聚丙烯酰胺凝胶电泳法对HPP-c3-s1纯度和分子量进行了检测。同时,利用高碘酸氧化、Smith降解、IR、GC-MS、NMR、AFM对其结构进行了鉴定。结果表明:HPP-c3-s1为分子量高度集中的均一多糖,分子量为23413 kDa;HPP-c3-s1单糖组成及占比为:D-核糖:D-阿拉伯糖:D-甘露糖:D-葡萄糖=2.15:1.00:1.15:1.85;多糖含有1→2、1→3和1→4糖苷键,可能含有微量的1→6糖苷键;HPP-c3-s1有多糖特征红外吸收,是含有氨基和O-乙酰基的吡喃糖,糖链中含α、β两种糖苷构型,以β构型为主;在浓度为5.00μg/mL时,有支链和直链两种存在形式,其中直链多糖分子的宽度为23~36nm,高度为0.6~1.5 nm,当浓度为50.00μg/mL时,多糖呈大小不一的聚集体形态。(6)增强免疫活性研究。为明确多糖增强免疫活性的作用机理,分析了不同浓度HPP-c3-s1协同ConA对T淋巴细胞增殖和协同LPS对B淋巴细胞增殖的影响。结果表明:HPP-c3-s1显著协同LPS促进B淋巴细胞增殖,对T淋巴细胞无此活性。因此雨生红球藻多糖HPP-c3-s1通过刺激B淋巴细胞的增殖来发挥增强免疫活性。(7)HPP-c3-s1延缓衰老活性研究。采用秀丽线虫延缓衰老模型进行活性评价。结果表明:与空白对照组相比,200μg/mL HPP-c3-s1能够显著延缓秀丽线虫衰老,秀丽线虫的平均寿命比空白对照组提高了14.92%;HPP-c3-s1组的产卵量与空白对照组无显著差异,表明HPP-c3-s1对线虫生殖能力没有造成副作用;200μg/mL HPP-c3-s1对线虫衰老相关指标(移动力测试、头部摆动频率测试、身体弯曲频率测试和肠脂褐质)都有明显改善。