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鼠尾藻(Sargassum thunbergii)是一种可食用的天然藻类,隶属马尾藻科,广泛分布于中国、日本及其他亚洲地区,具有抗炎、抗氧化、降血糖、抗凝血、抗肿瘤和免疫调节等生物活性。植物学研究证明,鼠尾藻含有多种活性成分,其中多糖是其最主要的活性成分之一。然而,目前对鼠尾藻多糖及其活性的研究较少。本论文初步研究了鼠尾藻多糖的提取、分离纯化、理化性质及结构特征,并对鼠尾藻多糖体外降血糖和抗氧化活性进行了评价;最后,研究了鼠尾藻多糖的体外消化和酵解特征以及对肠道菌群的影响。这些研究结果将为鼠尾藻多糖源保健品或临床药物的开发提供理论依据。主要研究结果如下:1、响应面分析方法来优化微波提取鼠尾藻多糖(STP-1),以多糖提取率为响应值,得出最优提取工艺条件为:提取时间23 min,微波功率547 W,温度80°C,液固比27:1(m L/g),在此最佳提取条件下,STP-1的最大提取率为2.84±0.09%。其中STP-1的多糖、蛋白质和硫酸基含量分别为32.7±1.68%,1.86±0.04%和15.19±0.16%。分子量大小约为190.41 kDa(80.1%),0.92 kDa(19.9%),由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸组成,摩尔百分比含量分别为1.94%、30.65%、4.54%、23.21%、17.63%、8.11%和13.92%。与传统热水浸提法相比,微波提取多糖具有较强的降血糖和抗氧化活性。当STP-1浓度为0.05 mg/mL时,STP-1的α-葡萄糖苷酶的抑制率为75.01%;当浓度为0.8 mg/mL时,羟基自由基的清除率为72.4%;当浓度为0.4 mg/m L时,DPPH自由基的清除率达到95.23%,与抗坏血酸的清除能力相当。2、采用DEAE-Sepharose Fast Flow层析柱对鼠尾藻粗多糖进行分离纯化,得到ST-P1、ST-P2和ST-P3三个多糖组分。结构分析表明它们具有不同的理化组成、单糖组成和糖苷键类型,刚果红实验表明三组分均不具有三股螺旋构象。其中,ST-P2含量最多,且表现出较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性和抗氧化活性。ST-P2的多糖、蛋白质和硫酸基含量分别为48.3%,0.33%和3.47%,是一种分子量均一的杂多糖,分子量大小为48788 Da。由阿拉伯糖、半乳糖、葡萄糖、木糖、甘露糖、半乳糖醛酸、葡萄糖醛酸组成,摩尔百分比含量分别为3.93%、6.21%、3.19%、15.6%、14.8%、40.6%和15.6%。主要糖苷键类型含有37.8%的(1→)或(1→6)糖苷键,25.7%的(1→2)或(1→4)糖苷键,36.5%(1→3)糖苷键。3、通过体外模拟胃肠消化系统模型,研究ST-P2的消化特征。结果表明ST-P2经胃液消化后,分子量无显著性变化,无还原糖产生;而经肠液消化后,多糖分子量降低,从47.97±0.94 kDa分别减小到46.94±0.11 kDa、45.98±0.03 kDa和41.45±0.06 kDa,同时还原糖含量增加。但消化过程中无游离的单糖,表明胃肠消化液不能消化鼠尾藻多糖,而且多糖整体结构基本没有发生变化。4、通过体外模拟肠道微生物酵解系统,研究ST-P2的酵解特征。将ST-P2与人体肠道菌群培养液混合,以去离子水作为空白对照,在酵解0,6,12,24和48 h后分别进行检测。结果表明ST-P2酵解产物的pH显著低于空白组,总糖含量随着酵解时间增长而逐渐减少,还原糖含量先增加后减少。总的短链脂肪酸(SCFAs)含量显著高于空白对照组。发酵48 h后,对照组中拟杆菌门和厚壁菌门比例分别为17.3%、75.12%。ST-P2实验组拟杆菌门丰度增加到27.99%,厚壁菌门丰度减小至64.0%。柔嫩梭菌属、粪球菌属、瘤胃球菌属比例也升高,有利于代谢产物SCFAs的产生。因此,鼠尾藻多糖ST-P2能在大肠和结肠中被降解,改善肠道菌群代谢和主要微生物群落的丰度,从而起到降血糖作用。