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近年来,生物活性多糖以其诸多的生物和药理作用愈来愈引起人们的重视,研究和开发具有生物活性的多糖已成为国内外科学研究的热点。多糖的结构修饰能增强其生物功能、扩大应用范围。本论文研究了一株锦鸡儿根瘤菌(Rhizobium sp.N613),其能产生丰富的根瘤菌胞外多糖(rhizobium exopolysaccharide,REPS)。本文主要从REPS的分离纯化、硫酸酯化及酯化后生物学活性等方面展开研究。 应用100L发酵罐进行REPS发酵生产。发酵液经固液分离、除蛋白等预处理,采用响应面法试验优化了PEPS的提取条件。以发酵液pH值、乙醇浓度以及醇沉时间为因子,REPS得率为指标,获得了最佳的REPS提取条件,结果为:在pH5.9,乙醇浓度74%,醇沉时间16.5h的条件下,胞外多糖提取率为9.28±0.06 g·L-1,其纯度达97%,收率达93.6%。对REPS的特性粘度和流变学特性进行了初步研究,表明该多糖粘度高、增稠性好,呈现高度的假塑性,并且有广泛的耐盐性和耐酸性。此外,急性毒性测试和蓄积毒性实验,表明该多糖无毒性。 在酯化工艺方面主要研究了氯磺酸一吡啶法合成硫酸酯化REPS的较适条件。通过响应面实验探讨了反应条件对产物的影响,以产物的硫酸基取代度为考察指标,氯磺酸吡啶体积比、反应时间、反应温度为制约因素,确定了合成硫酸酯化REPS(SREPS)的最优条件(氯磺酸吡啶体积比为0.22、反应时间4.5h、反应温度65℃)。酯化产物的光谱分析表明,在紫外光波长260nm处和红外光波1230cm-1、810cm-1处有硫酸酯键的特征吸收峰,改性产物含有硫酸基团,硫酸基团的取代改变了多糖的构象等理化性质。 通过观察SREPS对正常小鼠碳粒廓清速率和廓清指数、血清抗绵羊红细胞(SRBC)抗体凝集效价和淋巴细胞转化值的影响,研究其对机体免疫功能的作用。结果表明,SREPS使小鼠单核吞噬细胞的吞噬能力显著增强,提高了血清抗SRBC抗体凝集效价,增强了小鼠脾淋巴细胞转化功能,证明了SREPS对小鼠的非特异性和特异性免疫功能均有明显的增强作用。在SREPS抗肿瘤活性研究中,采用动物移植性实体瘤的瘤重实验法研究SREPS对小鼠H22、EAC腹水瘤的抑瘤作用。试验结果表明,SREPS各剂量组对小鼠H22均有抑制作用,其中SREPS剂量为2.5 mg/kg的抑瘤率达34.90%; SREPS对小鼠EAC具有显著的抑制作用,剂量为5 mg/kg的抑瘤率最高,达46.60%;并且不同程度提高了荷瘤小鼠的脾指数和胸腺指数。 上述实验表明,SREPS具有良好的生物学活性,有着广泛的应用价值,并为SREPS今后在医药、食品等领域的应用提供了重要的科学依据。