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从茶树资源中分离得到的茶多糖显示出多种重要的生物学活性,如抗肿瘤、抗癌、抗HIV、免疫调节及抗炎效果。这些生物活性强烈的受到茶多糖的化学结构和链式构像的影响。 本研究首先通过优化白茶多糖(WTPS)和绿茶多糖(GTPS)的提取工艺,提高茶多糖的得率和纯度。应用响应面分析法(Response surface methodology,RSM)预测茶多糖提取的最优化条件。通过Box-Behnken试验设计法(Box-Behnkendesign,BBD)监控处理温度、液料比、处理时间和处理次数对因变量茶多糖得率(Y)的影响。在获得单因素试验结果的基础上,通过RSM优化工艺参数,进行WTPS和GTPS提取的步骤,得到得率模型的决定系数(Correlation coefficients,R2)和调整决定系数(Adj-R-Squared,adj R2)。预测每个变量的最优处理条件值,并进一步验证试验实测值与模型预测值之间的一致性。得到WTPS的最优提取参数为处理温度54℃,液料比12.5ml/g,处理时间98 min和提取次数为4次,此条件下的实测平均得率为0.9815%。GTPS的最优提取参数为处理温度60℃,处理时间98 min和提取次数为4次,实测平均得率为1.7619%。该研究结果为进一步开展WTPS与GTPS的基础研究和应用提供了有意义的数据支持。 由于目前对GTPS的分离鉴定研究报道较多,而对WTPS的结构分析研究报道较少。所以在分离纯化的基础上,使用UV-vis、氨基酸自动分析仪、气相色谱、傅里叶红外光谱仪、核磁共振仪、原子力显微镜等分析手段对WTPS进行进一步的结构与微观结构分析。然后与以往绿茶等品种的茶多糖结构分析结果进行对比。结果显示,WTPS的单糖组成中含有甘露糖、阿拉伯糖、葡萄糖、鼠李糖和半乳糖结构,是一种酸性多糖。各个单糖的摩尔比约为4.5∶4.2∶2.2∶1.1∶1。在WTPS中检测到17种氨基酸。WTPS的重均分子量为2.9×104 Da。WTPS通过AFM观察发现高度亲水性结构。白茶多糖的结构与以往文献报道的绿茶等茶多糖的结构并不相同。 白茶具有广泛的生物学活性,包括抗癌、抑菌和抗氧化等活性。癌症具有强烈的生物进攻表现性。早期特征为局部入侵,高度的转移渐变,一般临床发现较晚,难以早期判断。而且癌细胞对于放疗和化疗有极强的抗性。采用四甲基偶氮噻唑蓝法观测WTPS对癌细胞生长的影响,采用原子力显微镜技术观察了WTPS对癌细胞形态结构变化的影响。研究结果显示,WTPS表现出对人胰腺癌BxPC-3的抑制生长作用,这种抑制与WTPS的浓度和处理时间相关。该结果与以往绿茶、红茶多糖对BxPC-3的抑制作用相类似。当WTPS的浓度为0.1 mg/ml、处理时间为72h时,BxPC-3细胞抑制率为93.85%,达极显著水平。在WTPS浓度为0.05 mg/ml时,BxPC-3细胞膜表面没有明显的形貌特征改变,WTPS浓度上升至0.075 mg/ml时,细胞边缘发生不规则变化,粗糙度加大,开始出现向内凹陷的孔洞,而当WTPS浓度达到0.1 mg/ml时,细胞膜表面形貌发生明显变化,细胞膜表层界限开始模糊,出现一系列贯穿性孔洞,使细胞内容物外流。但WTPS在0.1 mg/ml浓度内处理72 h发现对肝癌细胞HepG-2没有明显的限抑制作用。说明白茶多糖结构的特殊性,使其生物活性区别于其他的绿茶多糖与红茶多糖。