植物乳杆菌JLAU103胞外多糖的理化特性及生物活性研究

论文摘要

乳杆菌胞外多糖（Exopolysaccharide,EPS）是乳杆菌在新陈代谢过程中产生的一种高分子聚合物。产EPS的乳杆菌有很多,如植物乳杆菌、干酪乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、嗜酸乳杆菌等。其中植物乳杆菌在自然界中分布最为广泛,所产生的EPS具有多种生物学活性,且无毒副作用,可作为天然营养因子应用到功能性食品中。本研究以传统自发酵食品内蒙古奶豆腐为原料,从中分离筛选高产EPS的植物乳杆菌,并对其EPS进行分离纯化、理化特性及生物活性（抗氧化和免疫调节）研究,具体实验结果如下:通过菌落拉丝定性及苯酚-硫酸法定量分析,获得一株高产EPS的乳杆菌,粗EPS产量约为75.58 mg/L。菌株经显微镜观察及16S rDNA鉴定为植物乳杆菌,并命名为植物乳杆菌JLAU103。利用SDM培养基发酵菌株,粗多糖经醇沉、DEAE-Sepharose和Sepharose CL-6B柱层析得到纯化酸性EPS组分,命名为EPS103。通过高效体积排阻色谱（HPSEC）和气质联用（GC-MS）技术,确定了EPS103的分子量为12.4 KDa,主要由阿拉伯糖、鼠李糖、岩藻糖、木糖、甘露糖、果糖、半乳糖和葡萄糖按照摩尔比4.05:6.04:6.29:5.22:1.47:5.21:2.24:1.83组成;通过FT-IR分析可知EPS103具有典型的酸性多糖特征峰,羧基和羟基为主要的官能团;NMR光谱显示EPS103中呈现α-和β-型构型;微观结构观察EPS103为表面光滑、内部紧凑的立方体结构,在水溶液中呈现均匀的棒状块结构;此外,热重分析表明EPS103具有良好的热稳定性。体外抗氧化结果表明,EPS103对羟基自由基、ABTS自由基和DPPH自由基都有很强的清除能力,在10 mg/mL浓度下清除率达到最大值,分别为80.4%、65.5%和60.5%。此外,EPS103还表现出较强的亚铁离子螯合和氧自由基吸收能力。综上,植物乳杆菌JLAU103产生的EPS103具有良好的抗氧化潜力,可作为天然抗氧化剂应用到食品工业中。体外免疫调节活性结果表明,EPS103具有双重体外免疫调节作用。一方面,在未被LPS激活的巨噬细胞RAW264.7中,EPS103可显著增强细胞的吞噬能力,并促进IL-6、TNF-α和NO的分泌（P<0.01）;另一方面,在LPS激活的RAW264.7细胞中,荧光定量PCR和WB结果显示,EPS103能显著抑制IL-6、TNF-α、PGE2和NO的产生以及IL-6、TNF-α、COX-2和iNOS的表达（P<0.01）,且能抑制LPS激活的RAW264.7细胞中IκB-α的磷酸化和降解,说明EPS103可能是通过抑制NF-κB信号通路的激活而发挥免疫调节活性。本研究初步探明了植物乳杆菌JLAU103 EPS的理化特性、体外抗氧化及免疫调节活性,为其在乳制品中的应用奠定了理论基础,也为我国乳酸菌资源的高值化利用提供参考。

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摘要

Abstract

1 前言

1.1 选题来源

1.2 胞外多糖

1.3 植物乳杆菌胞外多糖理化特性

1.4 植物乳杆菌胞外多糖的生物活性

1.5 乳杆菌胞外多糖的国内外研究进展

1.6 本研究的目的与意义

1.7 研究的主要内容

1.8 技术路线

2 材料与方法

2.1 材料

2.2 试验方法

3 结果与分析

3.1 乳杆菌的筛选与鉴定

3.2 植物乳杆菌JLAU103胞外多糖的分离纯化

3.3 EPS103的理化性质

3.4 EPS103的生物学活性研究

4 讨论

4.1 关于EPS103理化性质的讨论

4.2 关于EPS103抗氧化活性的讨论

4.3 关于EPS103免疫调节活性的讨论

5 结论

参考文献

作者简介

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 房晓彬

导师: 闵伟红

关键词: 植物乳杆菌,胞外多糖,理化性质,抗氧化,免疫调节

来源: 吉林农业大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业,轻工业手工业

单位: 吉林农业大学

基金: 吉林农业大学博士科研启动基金项目(No.201638)

分类号: TS201.3;TS218

DOI: 10.27163/d.cnki.gjlnu.2019.000300

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植物乳杆菌JLAU103胞外多糖的理化特性及生物活性研究

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