2008年高考英语试题及答案(北京卷)

集美大学硕士研究生开题报告课题题目：海带岩藻聚糖超滤提取技术及岩藻聚糖抗菌活性研究硕士研究生：2010级王健学科专业：农产品加工与贮藏指导老师：吴永沛教授1前言广阔的海洋占地表70%以上的面积，蕴含着丰富的自然生物资源。海藻是其中重要的组成部分。全世界估计有15000多种海藻。海藻主要分为四大类——蓝藻、绿藻、红藻和褐藻，另外还有微藻如硅藻、甲藻、金藻等。海藻代谢生产丰富的有机物，自身也含有大量无机物，它处在海洋生态系统的最底层，完全属于被捕食者。海藻能在如此复杂的环境中生存，主要是因为它们自身所产的次级代谢产物的保护。这些引导着海洋生物研究者对海藻生物活性物质进行深入的研究和探讨，为新型药物和保健品的开放提供理论依据。现有研究表明，海藻组成物质中的诸多成分具有良好的抗肿瘤、抗病毒、抗真菌、抗细菌、提高机体免疫、抗氧化、抗衰老、预防心脑血管疾病等生物活性。我国早就将海藻视为重要的海洋药物资源，早在《神农本草经》、《本草纲目》等医学著作中就有关于利用海带、羊栖菜等海藻治疗甲状腺肿、前列腺增生、恶性淋巴瘤和各种炎症等疾病的例子。从已研究的海藻生物活性物质所得的研究成果来看，继续深入研究海藻生物活性物质是有帮助且有必要的。海带，学名LaminariajaponicaAresch。别名昆布、江白菜。褐藻的一种，生长在海底的岩石上，形状像带子，含有大量的碘质，可用来提制碘、钾等。中医入药时叫昆布，有“碱性食物之冠”一称。海带是一种营养价值很高的蔬菜，每百克干海带中含：粗蛋白8.2克，脂肪0.1克，糖57克，粗纤维9.8克，无机盐12.9克，碘3～5‰，多可达7～10‰；钙2.25克，铁0.15克，以及胡萝卜素0.57毫克，硫胺素（维生素B1）0．69毫克，核黄素（维生素B2）0．36毫克，尼克酸16毫克，能发出262千卡热量。与菠菜、油菜相比，除维生素C外，其粗蛋白、糖、钙、铁的含量均高出几倍、几十倍。我国拥有地跨热带、亚热带、温带地区18000多公里的海岸线，占有极为广阔的海洋区域面积，其中福建省大陆海岸线总长3752千米，海岛海岸线总长为807千米。海岸线自北向南形成了有规模的海带养殖基地带，其中南日岛更是誉为“中国海带之乡”，其生产的海带质量最好。福建省充足的海域和高年产量为海带生物活性物质的深加工提供了有力的依靠。岩藻聚糖(Fucoidan)也称褐藻糖胶，是α-L-岩藻糖-4-硫酸酯的多聚物，同时还含有不同比例的半乳糖、木糖、葡萄糖醛酸和少量结合蛋白质，是一种存在于褐藻细胞间组织的特殊水溶性、高度不均一的硫酸多糖，其含量根据海藻种类、生长环境的不同而产生一定的差异，其在海带中的含量约为2.46%[1-2]。岩藻聚糖最早由Kylin于1913年从掌状海带和墨角藻中发现的，经水解后苯腙分离出甲基戊糖确定为L-岩藻糖（L-fucose）。越来越多的研究表明，褐藻糖胶具有广泛的生理活性，如具有降血脂，抗肿瘤，抗病毒，抗凝血，抗氧化，调节免疫等作用，其活性与硫酸根含量和位置密切相关。岩藻聚糖有许多生物活性。岩藻聚糖抗凝血活性最早被发现并研究。1957年Springer等[3]首次报道从岩藻(Fucusvesiculosus)中提取的岩藻聚糖具有抗凝血作用。进一步研究发现从其他一些褐藻中提取的该多糖也具有抗凝功能。随着研究的深入，人们发现岩藻聚糖的抗凝效果与多糖相对分子质量、硫酸根含量以及硫酸根所接的位置都有密切关系。Cehevolot等[4]研究了从泡叶藻(Ascophyllumnodosum)中提取的5种多糖组分的抗凝血活性，得出:岩藻糖主链的所有2位和部分3位硫酸基团取代的结构是凝血活性所必需的。海带岩藻聚糖具有免疫调节的功能，它对巨噬细胞、T细胞有直接作用的免疫调节剂，对免疫低下的小鼠的免疫功能有促进作用，对于改善机体免疫机能具有重要意义[5]。研究还表明，岩藻聚糖能对C57BL/6小鼠腹腔巨噬细胞激活，分泌细胞因子白介素-1α和释放肿瘤坏死因子[6]。萨仁娜等[7]经水提醇沉从海带中提取岩藻聚糖，通过纤维柱和凝胶柱层析，对岩藻聚糖进行分级纯化得到5个不同组分。将浓度为200μg·ml-1的岩藻聚糖和浓度为100μg·ml-1的5种级分作为培养基对肉鸡腹腔巨噬细胞进行体外培养，采用MTT方法检测细胞存活率，采用ELISA检测细胞因子IL-1和TNF-α，同时测定巨噬细胞的吞噬活性等其它免疫指标，由此得出：海带岩藻聚糖及其纯化分级组分可提高体外培养肉鸡腹腔巨噬细胞的免疫功能，不同级分对肉鸡巨噬细胞免疫功能的调控作用不同，其中级分Ⅲ和级分Ⅳ促进巨噬细胞免疫功能的作用最强，是海带岩藻聚糖中的有效级分。滕霞等[8]研究了岩藻聚糖的抗氧化和抗肿瘤作用，认为其抗肿瘤作用是因为岩藻聚糖可作为抗氧化剂或通过提高氧化酶的活性而清除自由基，从而减低活性氧自由基对免疫系统的损伤。徐中平等[9]在研究岩藻聚糖体内外抗癌作用时发现，岩藻聚糖对多种肿瘤和癌细胞具有抑制效果。同时，人们也对岩藻聚糖的抗病毒活性引起了相当的重视。Muto等[10]研究指出，海带多糖具有抗HIV作用，可以用于艾滋病的治疗中。他们从海带中水提得到的具一定浓度的多糖作用于HIV，并与淋巴细胞温育后发现不存在抗原阳性的细胞，病毒的逆转录酶活性被50～1000μg/ml的多糖强烈抑制。研究还发现，岩藻聚糖抗HIV病毒的机理可能是多糖干扰HIV夹膜糖蛋白的作用点或干扰淋巴细胞受体CD-4位置，使之阻断了HIV对靶细胞T-4淋巴细胞表面的吸附[11-12]。此外，岩藻聚糖还有抗炎和抗辐射等作用[13-14]。2本课题研究目的及意义近年来，岩藻聚糖的生物活性不断的被发现，岩藻聚糖也越来越受到人们的重视,在生物制药和保健品种的应用越来越广，已逐渐成为褐藻综合利用的产品之一。但是目前关于海带中的岩藻聚糖硫酸酯的抗菌活性的研究还是很少，岩藻聚糖的抗菌活性与分子量和硫酸根含量的关系的研究就更少了。本实验将研究探讨温度、pH对岩藻聚糖降解的影响，从多糖的降解率和硫酸根脱落的程度上确定温度和pH对岩藻聚糖降解的影响程度，从而确定选择何种提取方法从海带中提取岩藻聚糖。在岩藻聚糖提取的试验中，本实验引用了近年来较为常用的提取方法——超滤提取技术提取多糖。自二十世纪六十年代相应理论诞生以来，超滤（UF）技术经历了长时间的发展，国外已成熟的将超滤应用于多个工业领域，并取得了空前的效益。随着改革开放的进程，我国在工业上对超滤的应用也越来越广泛，进入二十一世纪，我国超滤分离技术市场产值年增长速率将近10%~15%，高于任何发达国家。超滤技术已经广泛应用于食品行业中，乳清处理是乳品工业中最大的一个应用领域，提高超滤膜面积和日处理量是其未来的发展方向；在生物技术工业的应用上，超滤相对于其他分离浓缩过程有保持发酵液生物活性物质较高的回收率的特点，它将随着基因工程技术产业的增长而增长。此外，相关部门应更加重视超滤在食品工业中的应用，增加该领域的资金支持和技术支持，进一步提高超滤在食品中的应用范围，提高生产效率，从而降低生产成本，为提高企业综合竞争力出一份力。本实验还将用岩藻聚糖进行抑菌性研究。利用EDTA对粗制多糖样品进行处理，脱除络合在糖分子上的重金属离子。将脱重金属前后的岩藻聚糖进行抑菌活性的研究，确定脱重金属前后岩藻聚糖的抑菌活性。同时对岩藻聚糖分子量和硫酸根含量对抑菌活性的影响就行研究，确定相关变量与抑菌性的关系。3研究内容（1）温度和pH对岩藻聚糖降解的影响（2）岩藻聚糖提取及膜分离工艺的研究岩藻聚糖提取岩藻聚糖超滤膜分离及提纯的研究（3）岩藻聚糖脱重金属前后抑菌活性的研究（4）经降解后低重金属岩藻聚糖的抑菌活性的研究4研究方法与技术路线（1）温度对岩藻聚糖降解的影响称取1g岩藻聚糖溶于400ml蒸馏水中，抽滤去除颗粒杂质，分别在20℃、40℃、60℃、80℃水浴中加热2h，过10000分子量超滤，测定滤液中多糖、硫酸根含量的变化。（2）pH对岩藻聚糖降解的影响称取1g岩藻聚糖溶于400ml蒸馏水中，抽滤去除颗粒杂质，在室温下调pH至2、3、4、5、10、11、12、13，静置2h后调pH至7，过10000分子量超滤，测定滤液中多糖、硫酸根含量的变化。（3）岩藻聚糖的提取根据温度和pH对岩藻聚糖降解的影响结果，确定海带岩藻聚糖提取的方法。（4）岩藻聚糖超滤膜分离及提纯的研究海带粉浸提上清液↓调pH除褐藻胶↓4000r/min冷冻离心15min↓取上清液过50000分子量超滤↓取截留液，乙醇沉↓取沉淀物冷冻干燥调节提取液的pH至1.5、2、2.5、3，探讨不同pH下除褐藻胶的效果。探讨不同压力下（0.1MPa、0.15MPa、0.2MPa0.25MPa、0.3MPa）膜通量的变化。研究不同浓度的多糖原液对超滤提取多糖的影响。（5）岩藻聚糖脱重金属前后抑菌活性的研究脱重金属实验流程抑菌活性实验中，真菌选取酵母菌﹑橘青梅﹑黑曲霉；细菌类选取大肠杆菌﹑金黄色葡萄球菌﹑枯草芽孢杆菌。多糖提取液配制的浓度为30mg/ml。配制浓度为0.25%、0.5%、1%、3%的糖液进行抑菌活性的研究。采用牛津杯法：在灭菌的培养皿中加入下层检测培养基20mL，摇匀，置水平位置待其凝固作为底层。上层检测培配制4%的岩藻聚糖溶液静置1h调节溶液的ph值到3，使EDTA的终浓度为0.4g/L连续搅拌4h添加酒精使其终浓度为80%4℃下放置6h8000r/min离心20min收集沉淀，冷冻干燥制的脱重金属岩藻聚糖养基灭菌，冷却至60~70℃，加入检测菌菌悬液，摇匀，倒人培养皿，使其均匀分布在底层培养基上，置水平位置凝固后，在每个双层培养基中等距离放置牛津杯。用移液枪分别吸取待检测糖液200uL注入牛津杯中，同时以氨苄西林钠作对照，以蒸馏水作空白。37℃培养12～18h，观察菌体生长情况，用游标卡尺测定抑菌圈直径。以抑菌圈的直径表示抑菌效果。（6）经降解后低重金属岩藻聚糖的抑菌活性的研究脱重金属岩藻聚糖↓料液比1:100配制成溶液↓调节pH=1、2、3、4、5↓室温搅拌2h↓调pH=7，过超滤↓收集不同分子量的糖液↓冷冻干燥↓测抑菌性将脱重金属的多糖配制成料液比1:100的溶液，经酸解后过分子量10000、30000、50000的超滤膜得到不同分子量的岩藻聚糖，经真空冷冻干燥后配制成浓度为0.25%、0.5%、1%、3%的糖液进行抑菌活性的研究。5研究计划2011.06—2011.10进行了温度和pH对岩藻聚糖降解影响的研究2011.10—2012.01完成岩藻聚糖提取及膜分离工艺的研究2012.02—2012.07研究岩藻聚糖脱除重金属前后抑菌活性的研究2012.07—2012.12研究脱重金属岩藻聚糖分子量和硫酸根含量对抑菌活性的影响2013.01—2013.05撰写毕业论文参考文献：[1]赖晓芳,沈善瑞.海带多糖生物活性的研究进展[J].生物技术通讯,2003,14(5):436-438.[2]HonyaM,MoriH,AnzaiMetal.Monthlychangesinthecontentoffucans,theirconstituentsugarsandsulphateinculturedLaminariajaponica[J].Hydrobiologia,1999,398:411-416.[3]SpingerRF，WurzelHA.JrMenealGM,elal.I-solationofatieoagulantfraetionsfromcrudefucoidin[j].Proc.Soe.ErP.Biol.Med.,1957,94:404.[4]ChevolotL，FoueaultA，ChaubetF，etal.Futherdataonthestruetureofbrownseaweedfucans:relationshipswithanticoagulantactivity[J].Carbohydr.Res,1999，319:154.[5]钱风云,傅德贤等.海带多糖功用研究进展[J].精细与专业化学品,2003,7:11-