竹荪是我国著名的食用菌之一,其含有的β-葡聚糖具有免疫调节、抗氧化、抗炎、抗肿瘤等健康功效,在营养、健康食品方面展现出良好的应用前景。食用菌多糖的功能活性与其结构密切相关,关于竹荪β-葡聚糖的结构特征与其生物活性之间的构效关系尚不完全清晰。因此,本文研究了竹荪β-葡聚糖的超声辅助提取、分离纯化、免疫活性构效关系,及其胃肠道消化酵解特性,为竹荪β-葡聚糖健康产品的开发提供理论与技术支撑。研究结果如下:(1)超声波辅助提取竹荪多糖条件优化本研究采用单因素实验评价了超声时间(2～20 min)、超声振幅(10%～70%)、以及料液比(10～50 m L/g)对竹荪β-葡聚糖得率的影响,结合响应面实验设计对提取参数进行优化。在超声提取振幅为57%,液料比为22 m L/g,超声提取时间为15min的条件下,竹荪β-葡聚糖的提取率达1.54%±0.26%,显著高于传统热水提取法(1.16%±0.17%)。(2)竹荪β-葡聚糖分离纯化、结构表征和选择性降解特性研究本研究采用分级醇沉(30%,v/v)联用膜分离技术(100.0 k Da)实现竹荪β-葡聚糖(DP)的快速、高效分离。通过对竹荪β-葡聚糖进行结构表征,发现其是一种均一的刚性棒状构象oncology staff葡聚糖,其分子量约为1.077×10~6Da,主链由β-(1→3)-葡萄糖苷键连接而成,在其O-6位置上带有β-D-Glcp-(1→的侧链。在超声波辅助H_2O_2/Vc反应体系(20.0 m M Vc,40.0 m M H_2O_2,超声振幅60%)降解10、9Epigenetics抑制剂0、120 min后,获得的三种降解产物(DDP-1、DDP-2、DDP-3)的一级结构整体稳定,单糖组成、糖苷键连接方式没有发生改变,降解产物的分子量和溶液链状构象发生了明显的变化,三种降解产物的分子量分别为5.955×10~5、3.531×10~5和1.870×10~5Da。随着降解时间的增加,多糖降解产物的溶液链构象由刚性棒状(DDP-1)变为无规卷曲状(DDP-2和DDP-3)。(3)竹荪β-葡聚糖的免疫活性构效关系研究本研究通过体外免疫活性实验发现竹荪β-葡聚糖及其降解产物(DDP-1、DDP-2、DDP-3)均具有显著的免疫增强活性,显著促进巨噬细胞RAW 264.7释放一氧化氮(NO)、白介素6(IL-6)和肿瘤坏死因子(TNF-α),促进RAW 264.7巨噬细胞向M1方向极化。均能通过与巨噬细胞表面的TLR-4受体结合,激活下游NF-κΒp65信号通路,促进诱导型一氧化氮合酶(i NOS)的表达,发挥免疫调节作用。在相同的浓度下,与竹荪β-葡聚糖相比,维持其稳定的高级溶液链构象的DDP-1具有更强的免疫刺激活性,在320μg/m L下,NO、IL-6和TNF-α的分泌量分别最高可达26.78μM、27.50 pg/m L和729.09 pg/m L,随着分子量进一步降低导致其溶液链构象改变(由刚性链转变为无规卷曲链),DDP-2和DDP-3的免疫刺激活性明显弱于竹荪β-葡聚糖但未完全失活。(4)竹荪β-葡聚糖的体外消化酵解特性及其对肠道菌群的调节作用本研Erdafitinib体内究发现竹荪β-葡聚糖消化物中还原糖含量在不同阶段的体外模拟消化环境中基本保持稳定,且竹荪β-葡聚糖的分子量、总多糖含量、表观粘度等无显著性变化,说明竹荪β-葡聚糖可以稳定地通过胃肠道消化系统。在体外模拟结肠发酵过程中,非消化性的竹荪β-葡聚糖(DPI)的分子量(1.057×10~6降至0.595×10~6 Da)和总糖含量(95.01 mg/m L降至51.12 mg/m L)显著降低,发酵液中的还原糖在发酵24h后显著增加,产生游离单糖,说明DPI可以被人体肠道菌群逐渐降解和消耗。发酵48 h后,与空白对照相比,DPI可以显著增加拟杆菌(Bacteroides)、儿茶杆菌(Catenibacterium)、副拟杆菌(Parabacteroides)和巨单胞菌(Megamonas)等有益细菌的丰度。降低埃希氏-志贺氏菌属(Escherichia-Shigela)、梭杆菌属(Fusobacterium)、嗜胆菌属(Bilophila)、摩根菌属(Morganella)和蓝绿藻菌属(Lachnoclostridium)等有害致病菌的数量。此外,发酵48 h后,DPI还能促进丙酸(2.32 mmol/L)、异丁酸(1.13 mmol/L)等短链脂肪酸的产生,从而改变肠道的酸碱环境,有利于调节人体肠道健康。