全 文 ：第 31卷　第 3期
2010年 7月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
JournalofInnerMongoliaAgriculturalUniversity
Vol.31　No.3
Jul.2010
内蒙古地区天然螺旋藻多糖分离
纯化及其生物活性研究＊
胡炜东 , 　鲁富宽
(内蒙古农业大学职业技术学院 ,土右旗　014109)
摘要:　采用改进的方法从内蒙古地区度天然螺旋藻中提取多糖 ,经 DEAE-52纤维素层析和 SephadexG-200凝胶
层析分离得到 2种组分 , 经电泳 、纸层析和 SephadexG-200 3种方法检查为均一组分。采用凝胶过滤法测定分子量
螺旋藻多糖Ⅰ的平均分子量为 45300D;螺旋藻多糖 Ⅱ的平均分子量为 25900D。经紫外光谱扫描 , 在 260nm和
280nm处均未出现吸收峰;螺旋藻多糖能显著对抗环磷酰胺引起的小鼠脾脏和胸腺萎缩;可提高小鼠的逆境耐受力 ,
延长游泳时间。
关键词:　螺旋藻;　多糖;　生物特性
中图分类号:　Q539　　　文献标识码:　A　　　文章编号:1009-3575(2010)03-0300-04
STUDIESONSEPARATIONPURIFICATINANDBIOLOGICALACTIVITYOFPOLYSACCHARIDEFROMNATURESPIRULINAPLATENSISGROWINGININNERMONGOLIA
HUWei-dong, 　LIYan-mei
(ColegeofVocationalandTechnical, InnerMongoliaAgriculturalUniversity, BaoTou　014109, China)
Abstract:　crudepolysaccharidewasisolatedfromthespirulinaplatensisgrowingineerduosilakesofInnerMongolia, Thecrudepoly-
saccharidewasfurtherpurifiedbycolumnchromatographyonDEAE-52andsephardexG-200, twopolysaccharidefractionshasbeen
achieved.Thetwopolysaccharidefractionswereexaminedbyelectrophoresispaperandgelchromatography;theresultsshowedthattwo
fractionswereahomoyenoussubstance.Byultravioletscanning(200nm-800nm)showedneithertheabsorptionwave, Inaddition,
SephadexG-200 gelchromatographyshowedtheaveragemolecularweightoftwofractionswas45300Dand25900D.thefurtherre-
sultsofstudieshavebeenshowedthatfractioncouldremarkablyantagonizethymatrophyandsplenatrophythatwerecausedbycyclopha-
mide, andenhancetheenduranceofratstoadversity.
Keywords:　Spirulinaplatensis;　polysaccharide;　biologicalactivity
引言
螺旋藻是 1种生长于 30亿年前的多细胞丝状蓝
藻 ,是地球上最早进行光合作用的植物之一 ,仍保持许
多古代原始藻类的一些特点 ,含有丰富的蛋白质、氨基
酸 、不饱和脂肪酸 、β -胡萝卜素 、藻蓝素 、多种维生素 、
矿物质和微量元素 ,其中特别是含具有特殊生理作用的
螺旋藻多糖。螺旋藻多糖能够促进蛋白质合成 ,抗疲
劳 ,增强免疫功能 ,调血脂降血压 ,抑制和杀伤肿瘤细
胞 ,而且有显著的抗辐射作用 [ 1] 。本文旨在对内蒙古
鄂尔多斯天然螺旋藻多糖的分析 、提取 、理化特性以及
生物活性进行研究 ,为西部地区螺旋藻多糖药物的开发
提供新的理论依据和技术方法。
＊ 收稿日期:　2009-12-10作者简介:　胡炜东(1976-),男 ,讲师 ,从事食品安全检测性研究 .
1　材料与方法
1.1　材料
螺旋藻干粉:产于内蒙古鄂尔多斯地区。
实验动物:昆明种小白鼠 ,由内蒙古大学动物实
验中心提供 。
所用试剂皆为分析纯 。 DEAE-52 SephadexG
-200、标准糖均为 Sigma。
1.2　主要仪器
干燥箱 、恒温水浴锅 、离心机 、旋转蒸发仪 、紫外
分光光度计 、冷冻干燥机 、BSZ-1OO自动部分收集
器 、系列层析柱 、DY602S稳流稳压电泳仪 、DYCZ-
24D型双垂直板式电泳槽 。
1.3　试验方法
1.3.1　螺旋藻多糖的提取 　称取 100g螺旋藻干
粉 ,经 95%的乙醇脱脂后 ,按固液比 1:9添加蒸馏
水 , 在温度 80℃条件下 , 浸提时间为 6h, 离心
(4 000r/min, 20min)收集上清液 ,沉淀再加水 80℃
条件下 ,浸提时间为 6h,离心合并上清液 ,浸提液浓
缩到 20%、乙醇按 4倍量添加进行醇析;采用中性酶
和 Sevage法联合脱蛋白[ 3] 。
1.3.2　多糖含量的测定　采用用硫酸 -蒽酮法测
定 。即用硫酸 -蒽酮与存在于多糖中的己糖 、戊醛
糖 、己糖醛酸反应 ,生成蓝绿色物质 ,在 620nm处呈
现最大光吸收[ 3] 。
1.3.3　螺旋藻多糖的纯化　采用 DEAE-52上柱
(2.6×40cm),进样后选用 0.1mol/LNaCl溶液洗
脱 ,流速 3mL/min,按 5mL/管分部收集 ,用硫酸 -蒽
酮法跟踪检测峰值 ,一直洗至无糖检出为止。然后
改用 3.9mol/LNaCl对 0.1mol/LNaCl进行梯度洗
脱 ,继续分部收集 ,同法跟踪检测多糖峰位 。透析去
除 NaCl,乙醇沉淀 ,用乙醚 、丙酮洗涤 3次 ,真空冷冻
干燥 ,得初步纯化螺旋藻多糖[ 4] 。
取初步纯化的螺旋藻多糖 ,溶于 0.1mol/LNaCl
溶液中 ,离心去不溶物 ,取上清液上预先用 0.1mol/L
NaCl平衡的 SephadexG-200层析柱(2.6 ×60cm)
用 0.1mol/LNaCl洗脱 ,流速 12mL/h,按 4mL/管收
集硫酸 -蒽酮法检测多糖峰位 ,将收集液减压浓缩 ,
扎袋蒸馏水透析 72h,醇析过夜 , 4 000r/min离心 、沉
淀 ,用乙醚 、丙酮洗涤 3次 ,真空冷冻干燥 ,得螺旋藻
多糖精品(白色粉末)[ 5] 。
1.3.4　螺旋藻多糖的纯度检验 　采用纸层析检
验 [ 6] ,聚丙烯酰胺电泳检验 [ 6] , SephadexG-200柱层
析检验 [ 5] 。
1.3.5　螺旋藻多糖理化性质分析　按常规理化学
方法观察螺旋藻多糖在水中及乙醚 、丙酮 、氯仿 、高
级醇 、乙酸乙酯等有机溶剂中的溶解性 。取 1mg/mL
螺旋藻多糖水溶液定性观察螺旋藻多糖对 α-萘酚
反应 [ 8] 、硫酸 -苯酚反应[ 6] 、硫酸 -蒽酮反应 [ 6] 、
Fehling试剂反应 [ 8] 、碘 -碘化钾反应 [ 8]及硫酸 -咔
唑反应 [ 8] ,记录反应结果 。
1.3.6　螺旋藻多糖紫外光谱　取 lmg/mL的螺旋藻
多糖水溶液用 PU-8500扫描仪在 200nm-400nm
扫描 ,检查有无蛋白质(280nm)及核酸(260nm)特
征吸收峰。
1.3.7　螺旋藻多糖分子量的测定　采用 Sephadex
G-200凝胶柱层析法。用 Dextran-10, Dextran-
40, Dextran-70及 Dextran-100等 4种已知分子量
的 Daxtran标准品做标准曲线 [ 7] 。
1.3.8　螺旋藻多糖增加小鼠免疫器官重量实验　
动物分为对照组 ,螺旋藻多糖组 ,环磷酰胺组及螺旋
藻多糖 +环磷酰胺组 。螺旋藻多糖溶液用无菌生理
盐水配制 ,螺旋藻多糖及螺旋藻多糖 +环磷酰胺组
每天腹腔注射螺旋藻多糖 150㎎ /㎏ ,其余两组则注
射等容积生理盐水 ,连续 7d。环磷酰胺组及螺旋藻
多糖 +环磷酰胺组于末次给药前 72h1次腹注环磷
酰胺 80㎎ /㎏ 。于末次给药后 24h,将小鼠处死 ,剖
取胸腺与脾脏称重[ 9] 。
1.3.9　螺旋藻多糖抗疲劳实验　动物分为对照组 ,
螺旋藻多糖高剂量组和螺旋藻多糖低剂量组 ,螺旋
藻多糖组每天分别灌胃 100mg/kg, 200mg/kg, 对照
组灌注等体积的生理盐水 ,连续 14d,于末次给药后
2h将小鼠放入水深 20cm,直径 150cm,水温 28±2℃
的玻璃缸中进行游泳实验 ,小鼠在实验前禁食 24h,
可自由饮水 。以小白鼠投入水中至鼻孔深入水中 ,
无力浮起为游泳时间 ,分别记录小鼠游泳时间 [ 10] 。
2　结果与讨论
2.1　螺旋藻多糖分离纯化
将螺旋藻提取出的粗多糖经 DEAE-52柱层析
301第 3期　　　　　　　　　　胡炜东等:　内蒙古地区天然螺旋藻多糖分离纯化及其生物活性研究
纯化 ,收集到二组糖峰(LSPⅠ和 LSPⅡ ,以下均用此
表示螺旋藻多糖),分离结果见图 1。经离子交换层
析分离的 2个多糖组分 LSPⅠ 、LSPⅡ再分别经
SephadexG-200层析进一步纯化 ,未再分出新的多
糖组分 。所得螺旋藻多糖精品均为白色粉末 。经纸
层析检验 ,聚丙烯酰胺电泳检验 , SephadexG-200柱
层析检验 ,证明螺旋藻多糖 Ⅰ 、螺旋藻多糖 Ⅱ为均一
组分。符合层析纯和电泳纯的要求。
图 1　螺旋藻多糖的 DEAE-52高于交换柱层析
Fig.1SeparationofPolysaccharidebyDEAE-52
2.2　理化性质的研究
螺旋藻多糖 LSPⅠ 、LSPⅡ均为白色粉末 , LSP
Ⅰ 、LSPⅡ均可溶于水 ,水溶液为粘稠状 , LSPⅠ尤其
易溶于热水 ,微溶于稀醇。 LSPⅠ 、LSPⅡ均不容于乙
醚 、丙酮 、氯仿 、高级醇 、乙酸乙脂等有机溶剂 ,对 α
-萘酚反应时 ,发现在多糖溶液与硫酸界面处出现
紫色环 ,搅拌后溶液为紫色 。对硫酸 -蒽酮反应呈
绿色 ,苯酚 -硫酸反应呈红棕色 ,流酸 -咔唑反应呈
玫瑰色 ,对 Fehling试剂反应无现象 ,对碘 -碘化钾
反应无现象 ,证明这两个反应为阴性 。多糖的理化
性质表明 , LSPⅠ 、LSPⅡ为水溶性多糖 ,不含淀粉 ,含
有糖醛酸。
2.3　紫外光谱的研究
　　LSPⅠ 、LSPⅡ溶于水 ,配制成 1mg/mL的溶液 ,
将螺旋藻多糖的水溶液经紫外扫描 (200nm ～
400nm),未出现核酸(260 nm)和蛋白质(280nm)特
征吸收峰。表明 LSPⅠ 、LSPⅡ不含蛋白质及核酸等
杂质。
2.4　分子量的测定
采用 Dextran-10D, Dextran-40D, Dextran-
70D及 Dextran-100D的层析结果可绘制标准曲线。
(如图 2),同法将样品 LSPⅠ 、LSPⅡ相继上柱求得
LSPⅠ的平均分子量为 45300D, LSPⅡ的平均分子量
为 25900D。
图 2　SephadexG-200凝胶柱层析测定螺旋藻
多糖分子量标准曲线
Fig.2ResultsofmolecularweightofPolysaccharideby
sephardexG-200 gelchromatography
2.5　对小鼠免疫器官重量的影响
由表 1可以看出 ,实验结果表明:用螺旋藻多糖
溶液对小鼠灌胃 150 mg/kg,连续 7d,能够使小鼠的
脾脏明显增重(P<0.01),对胸腺的重量却没有明
显的影响 ,但螺旋藻多糖能够显著对抗由环磷酰胺
引起的小鼠胸腺和脾脏萎缩 ,使小鼠胸腺和脾脏的
重量明显增加(P<0.01)。
表 1　对小鼠免疫器官重量的影响
组别 n 剂量(mg/kg.d)
胸腺重量
(mg)
脾脏重量
(mg)
对照组 9 ——— 73±6.69A 100±4.07A
给螺旋藻多糖组 9 150×7 75.3±3.74A 122±4.57B
给环磷酰胺组 9 80×1 43.3±4.87C 74.2±4.62C
螺旋藻多糖+环磷酰胺组 9 150×7+80×1 61.1±7.32B 82.4±5.22D
　注:与对照组相比 AP>0.01, BP<0.01, CP<0.01
与环磷酰胺组 AP<0.01, BP<0.01, DP<0.01
302 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报　　　　 　　　　　　　　2010年
2.6　抗疲劳作用的研究
由表 2可以看出 ,用低剂量的螺旋藻多糖溶液
对小鼠灌胃 100mg/kg,连续 14d,并没有明显延长小
鼠的游泳耗竭时间(P>0.01),但采用高剂量的螺
旋藻多糖溶液对小鼠灌胃 200 mg/kg,连续 14d,可
以明显延长小鼠的游泳时间。与对照组相比差异性
非常显著(P<0.01)。
表 2　小鼠游泳耗竭实验结果
组别 n 剂量(mg/kg.d) 持续时间(min)
对照组 9 ——— 164.78±12.15B
螺旋藻多糖低剂量组 9 100mg/kg 185.22±23.28B
螺旋藻多糖高剂量组 9 200mg/kg 244.44±19.26A
　注:BP>0.01, AP>0.01
3　结束语
本文对内蒙古地区天然螺旋藻多糖的初步研
究 ,在螺旋藻多糖的分离纯化的方法与其他文献报
道有所不同 , 过去在提取螺旋藻多糖时多采用
Sevage法脱蛋白 ,而本文采用中性酶和 Sevage法联
合脱蛋白 ,可以有效的提高脱蛋白率 。所得的多糖
分子量也与报道不同 ,而且经过初步研究具有使小
鼠免疫器官重量增加和抗疲劳的功能 。因此 ,有待
进一步对内蒙古天然螺旋藻进行研究 。
参　考　文　献:
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