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车前子多糖是存在于车前子种皮外表细胞壁的一种黏性多糖,主要由木糖(Xyl)和阿拉伯糖(Ara)组成,也存在部分鼠李糖(Rha)、半乳糖(Gal)、葡萄糖(Glc)、半乳糖醛酸(GlaA),是除谷物类来源外的一种阿拉伯木聚糖。国内外研究报道车前子多糖具有多种生理活性,包括降血糖、降血脂、润肠通便、抗氧化、抗炎抗癌以及抗动脉粥样硬化等功能。本文以大粒车前子多糖为研究对象,探究其结构特征对溶液构象、肠道益生功能的影响,以期促进车前子多糖构效关系的建立,同时为进一步开发车前子多糖类保健食品提供理论依据。主要研究结论如下:1、对大粒车前子来源阿拉伯木聚糖单糖组成分析水解条件进行优化。采用完全酸水解结合高效阴离子色谱-脉冲安培法测定单糖组成,系统优化酸的种类和浓度、水解温度和时间、水解后样品放置时间等水解条件。结果显示,当使用2mol/LH2SO4于120℃下常压油浴水解2h且放置时间不超过6h时,能较为准确地获得车前子多糖的单糖组成信息,即主要由Ara(8.89%)、Xyl(41.52%)、GalA(0.73%)和GlcA(3.44%)四种单糖组成,同时还检测到微量Gal与Glc,结果重现性良好。除此之外,在该条件下,黍子壳、燕麦麸皮和青稞来源的阿拉伯木聚糖也得到了很好的水解,特别是能方便、快速地获取其糖醛酸组成信息。2、采用不同浓度三氟乙酸(TFA)处理脱除阿魏酸后的车前子多糖(PLCP-M),并对其水解组分的结构特征、溶液构象特征及固体形貌进行研究。结果显示,脱除阿魏酸前后多糖的主要官能团及单糖成分未发生明显变化,且Ara/Xyl值均为0.32;脱除阿魏酸之前车前子多糖(PLCP)的相对分子质量为1.19×107 Da,PLCP-M 的相对分子质量 1.71×107Da,且 PLCP-M 相较于 PLCP 表观黏度大幅度降低。对PLCP-M及其TFA各水解组分结构及构象研究表明,各组分的主要官能团及单糖成分未发生变化,但随着水解力度的增加,Ara/Xyl比值由最初的0.32逐渐降低至0.11。甲基化结果表明随着水解力度的增加,各水解组分中端基与1,3-Araf残基首先被降解,从而暴露出更多的1,4-Xylp残基。PLCP-M各水解组分的相对分子质量Mw、均方回旋半径Rg、流体力学半径Rh以及特性黏度[η]等均随水解力度的增加而逐渐降低,其分子量分布(Mw/Mn)先变宽后变窄。多糖由高支化结构向无规线团转变,且相同分子量下的Mark-Houwink方程指数α减小,持续围长Lp下降,多糖在溶液中呈现更柔顺的链构象。SEM结果显示各水解组分的表观形貌发生了一定变化,但基本上保留着网状形貌特征。3、采用不同浓度的草酸选择性水解PLCP-M,并对其水解产物的结构特征、溶液构象及固体形貌进行研究。结果表明各水解组分主要官能团及单糖组分未发生明显变化,但随着水解力度的加大,Ara/Xyl比值由最初的0.33逐渐降低至0.08,表明支链上的Ara被大量脱除掉。甲基化分析表明随着水解力度的增加,T-Araf及1,3-Araf残基首先被水解,同时连接1,3-Araf残基与主链的1,3,4-Xylp残基也被逐渐水解。构象研究表明,PLCP-M各草酸水解组分的相对分子质量Mw、特性黏度[η]、流体力学半径Rh、均方回旋半径Rg以及持续围长Lp均随水解力度的增加而下降,分子量分布先变窄后变宽,说明多糖在溶液中的聚集状态被破坏,且多糖链的刚性逐渐增强。SEM结果显示随着水解力度的增大,各草酸水解组分由网状向棒状、片状转变。4、采用动物实验对4种不同结构特征的车前子多糖肠道益生功能进行探讨。结果表明,非阿拉伯木聚糖PLWE-L摄入可显著增加小鼠结肠内容物和盲肠内容物中SCFA的浓度,同时增加粪便含水量。高黏度的PLCP更容易在结肠中发挥作用,包括促进结肠中总短链脂肪酸产生及降低pH值,同时有利于提高其持水力,而低黏性组分PLCP-M和PLWE-L更容易在盲肠中发挥相应的作用。车前子中结构性质差异多糖组分对于肠道功能的不同作用,显示了不同结构特征的车前子来源多糖对于肠道益生功能所起到的不同作用。