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皂荚为豆科植物皂荚的成熟荚果,其主要化学成分有皂苷类、黄酮类、甾体类和多糖等,但目前对皂荚的研究利用主要是皂苷类,对其中含量比较多的多糖研究相对比较少,而近年的研究报道表明,多糖具有保护肝脏、调节免疫系统、抗氧化和抗衰老等药理活性,为合理开发利用这一宝贵资源,本文以皂荚为原料,研究皂荚多糖的提取工艺、纯化技术、结构表征及体外的一些活性、抑菌活性,主要研究内容和结果如下:1、研究皂荚多糖的提取和分离纯化工艺。根据单因素和正交试验,确定热水提取工艺为:料液比1:45,50℃回流提取70分钟,提取两次,多糖提取率为35.46%,三因素对皂荚多糖得率的影响次序为:料液比>提取时间>提取温度。皂荚粗多糖首先经85%的乙醇醇沉,除去醇溶性物质和部分变性蛋白质;然后采用不同浓度的乙醇进行分级,向多糖饱和溶液中加入乙醇,使多糖液中乙醇的浓度依次为30%、45%、70%、85%,离心每次所得沉淀,将多糖分为五个等级,本文采用的是70%乙醇沉分级得到的皂荚多糖,Sevag法脱蛋白,中空纤维膜超滤分离,得到四个皂荚多糖部分(GSP-1、GSP-2、GSP-3、GSP-4),分级得到的四个多糖部分,经高效凝胶渗透色谱法(HPGPC)和凝胶柱层析法测定其纯度和分子量,表明有三个组分(GSP-1、GSP-2、GSP-3)符合多糖纯度的概念,其相对平均分子量大小依次为:4.69×105、3.96×105、3.18×105。2、皂荚多糖结构的初步分析。红外分析光谱分析结果表明,皂荚多糖具有多糖的一般特征吸收峰,红外光谱基本吻合,主要官能团没有显著差异,除GSP-3外,均含有β-吡喃糖。GSP-1、GSP-2、GSP-3、GSP-4采用2M硫酸水解,再用高效液相色谱法(蒸发光散射检测器ELSD)测定各多糖的组成,结果表明GSP-1由鼠李糖、木糖、阿拉伯糖和半乳糖组成,其组成比例为5.34:2.65:45.13:46.88;GSP-2由鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖组成,其组成比例为4.96:14.51:18.27:5.04:57.22;GSP-3由鼠李糖、木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖组成,其组成比例为5.50:6.17:5.84:5.98:76.50;GSP-4由木糖、阿拉伯糖、甘露糖和半乳糖组成,其组成比例为3.56:1.82:13.75:80.87。高碘酸氧化的结果表明,皂荚多糖中含有1→6糖苷键,1→2和(或)1→4糖苷键,其中,1→2和(或)1→4糖苷键有可能是多糖主链糖残基的链接方式。刚果红实验表明,皂荚多糖样品仅仅是有可能存在3股螺旋结构的构象。3、研究皂荚多糖的体外抗氧化活性和抑菌活性。还原能力评价,以Vc为参照,总体来看皂荚多糖样品(GSP)的还原能力比Vc的还原能力弱,皂荚多糖样品的还原能力由强到弱为:GSP-2>GSP>GSP-3>GSP-1>GSP-4。羟基的清除率评价表明,随着皂荚多糖浓度的增加,羟基的清除率也在增加;且纯化出的单组分多糖(GSP-1、GSP-2、GSP-3、GSP-4)的羟基清除作用不如总多糖(GSP)对羟基的清除作用好;羟基清除率由强到弱的大致顺序为:GSP>GSP-3>GSP-1>GSP-4>GSP-2,对羟自由基的清除率的CC50依次分别为:0.3790mg/ml、0.4449mg/ml、0.6550mg/ml、0.7660mg/ml和1.0407mg/ml。皂荚多糖对超氧阴离子的抑制作用比较强,尤其是GSP—1、GSP-2和GSP;GSP-3和GSP-4超氧阴离子的抑制能力相对较弱,对超氧阴离子抑制作用的IC90分别为:2.0435mg/ml、2.0618mg/ml、2.2242mg/ml、2.5622mg/ml和3.0378mg/ml。对亚硝基抑制能力比较强,且计量效应明显,GSP-3和GSP的亚硝基抑制率相近,GSP-2的亚硝基抑制能力居中,GSP-1和GSP-4的亚硝基抑制率最弱,对亚硝基抑制作用的CC5o分别为:0.1482mg/ml、0.1527mg/ml、0.2920mg/ml、0.3483mg/ml和0.4057mg/ml。抑菌效果评价表明,在100mg/ml以下浓度范围内,皂荚多糖对革兰氏阳性菌的抑制作用较强;对革兰氏阴性菌大肠杆菌(有抑菌圈的最小浓度:GSP为75mg/ml,GSP-1为50mg/ml,GSP-2为75mg/ml,GSP-4在100mg/ml时仍旧没有抑制作用)有一定的抑制作用,但抑制作用相对金黄色葡萄球菌(有抑菌圈的最小浓度:GSP为75mg/ml,GSP-1为50mg/ml,GSP-2为50mg/ml,GSP-4为75mg/ml)要弱。在100mg/ml以下浓度范围内,皂荚多糖对真菌基本没有抑制作用。