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绿豆(Vigna radiata(Linn.)Wilczek.),是一种常见的豆科(Leguminosae sp.)草本作物。作为我国主要的粮食豆类之一,绿豆在我国大部分省市地区皆有种植。绿豆内含丰富的营养物质,具有抗氧化、降血糖血脂、抗癌及清热解毒的作用。绿豆皮一般是指绿豆在经过泡发、揉搓和晾晒之后获得的一种皮壳,中医上名为绿豆衣。绿豆皮为绿豆总重的7%-10%,其含有多种生物活性成分,但目前为止,绿豆皮作为绿豆加工过程中的废弃物而未得到充分利用。多糖是绿豆及绿豆皮中的一种有效的活性成分,为数不多的研究表明绿豆及绿豆皮多糖具有一定的体外抗氧化作用。同时当前的研究表明非淀粉多糖能够被肠道菌群降解产生短链脂肪酸,并对肠道菌群的构成产生一定的影响。但是对于绿豆皮多糖对小鼠肠道微生物的影响研究未见报道。本文以绿豆为原料,运用生物化学等技术方法和动物试验模型,分别研究了绿豆全豆、绿豆皮多糖的理化特性及抗氧化活性,同时探索了绿豆皮多糖对小鼠肠道健康的影响,为绿豆和绿豆皮多糖的开发和利用奠定一定的基础。主要研究结果如下:(1)采用水提醇沉的方法提取了绿豆全豆多糖,并对其理化特性、功能特性及抗氧化性进行研究。化学组成表明绿豆全豆多糖主要由中性糖(33.05 ±0.10%),糖醛酸(25.83±0.04%)和少量蛋白质(3.17±0.36%)组成。理化结果表明绿豆全豆多糖是分子量为146.22 kDa,由Ara,Glc,Xyl,Gal和GlcA(摩尔比为0.94:0.37:0.33:0.13:5.99)组成的一种具有良好热稳定性的杂多糖。功能特性分析表明绿豆全豆多糖具有较好的水合特性和持油性。其水溶性指数,持水力及持油力分别为 88.80±2.52%,4.80±0.39 gwater/g sample,3.45±0.16 g oil/g sample。体外抗氧化结果表明绿豆全豆多糖具有较好的DPPH·、-OH·清除能力,当多糖浓度为2.0 mg/mL时,清除率最高,均达到80%以上且自由基的清除率与多糖溶液的浓度呈正比。(2)分别通过纤维素酶辅助提取法和热水浸提法制得了两种水溶性绿豆皮多糖(MBP-1和MBP-2),比较了两种绿豆皮多糖的理化特性及抗氧化活性。两种多糖都主要由中性糖(56.74±0.14%,63.43±0.14%)、糖醛酸(29.95±0.04%,25.83±0.17%)和少量蛋白质(0.53±0.11%,2.13±0.10%)组成。MBP-1,MBP-2的分子量分别为139 kDa,208 kDa;单糖组成分析表明两种绿豆皮多糖的单糖组成有些许的差别,MBP-1主要由Rha,Ara,Gal,Glc,Xyl,Fru和GalA构成,摩尔比为 0.11:1.09:0.52:2.61:0.33:0.31:1.29,而 MBP-2 由 Rha,Ara,Gal,Glc,Xyl,Man,GalA 组成,摩尔比为 0.15:0.67:0.29:3.64:0.22:0.12:1.11。MBP-1和MBP-2均为表面光滑、具有较好热稳定性的无定形聚合物。热重分析结果表明MBP-2比MBP-1的热稳定性更好。从DPPH·、-OH·、ABTS+·清除活性和还原力四个方面分析并比较了 MBP-1和MBP-2两种绿豆皮多糖的抗氧化性,MBP-2的自由基清除活性及还原力均高于MBP-1。多糖溶液浓度达到2.0 mg/mL 时,MBP-1 和 MBP-2 的 DPPH·清除率为 87.76%,88.09%;-OH·清除率为 67.54%,69.84%;ABTS+·清除率为 73.52%,92.91%。(3)以Balb/c小鼠为动物模型研究绿豆皮多糖体内酵解对其肠道健康的影响。分别从小鼠结肠长度、结肠指数,小鼠粪便及结肠内容物短链脂肪酸变化,小鼠粪便菌群的变化三个方面探究了绿豆皮多糖对小鼠肠道健康的影响。研究结果表明绿豆皮多糖灌胃增加了小鼠结肠长度和短链脂肪酸的产生。中剂量组无论在总短链脂肪酸(粪便、结肠内容物),还是单个短链脂肪酸(除粪便异戊酸,结肠内容物丙酸)都呈现明显的优势。这表明绿豆皮多糖很可能通过酵解产生的短链脂肪酸改善肠道微环境并有益于提高小鼠的肠道健康状态。小鼠粪便菌群α-多样性分析表明,Chaol指数和ACE指数随多糖浓度的增加而增大,与对照组相比,高剂量多糖组的Chaol指数显著增加(P<0.05),中剂量组和高剂量组的ACE指数显著增加(P<0.05)。这表明一定浓度的多糖灌胃能够增强小鼠的群落丰富度。小鼠粪便菌群主要由9个菌门,27个菌属构成,两大优势菌门分别为厚壁菌门、拟杆菌门,且绿豆皮多糖能够通过增加厚壁菌门、拟杆菌属、梭菌属及降低TM7菌门来调节肠道菌群的构成,从而维持肠道健康。