裸藻多糖是一种通过FDA认证的功能食品。研究发现:裸藻多糖具有抗氧化、抗辐射、降血脂、抗炎、免疫调节和抗癌等作用。裸藻多糖及其衍生物(如硫酸盐)还具有抗病毒活性。目前裸藻多糖提取过程相对复杂,存在着纯度和收率研究较少等问题;而且在不同的文献中,对其结构的表征尤其是分子量的研究结果时有矛盾。然而,裸藻多糖的纯度及结构对其活性有着重要影响,因此亟需开展相关研究。本文以裸藻粉为原料,对其中裸藻多糖进行提取分离、结构鉴定及生物活性等开展研究,以期为裸藻多糖的应用开发奠定基础。首先采用刚果红染色的方法建立了裸藻多糖含量的定量测定方法,然后通过响应面设计优化了超声辅助提取裸藻多糖的工艺条件,得出该方法提取裸藻多糖的最佳提取工艺条件为:SDS浓度8.50g/L,液料比20.00mL/g,超声时间18.50min,并测得在此条件下所提取裸藻多糖纯度为95.69%,其收率为95.26%。之后对获得上述的裸藻多糖纯品进行了结构表征:先经过紫外光谱(UV)分析可知,提取的裸藻多糖不含有蛋白质和核酸,经凝胶渗透色谱(GPC)测定裸藻多糖的分子量为1.9×105Da左右。又通过红外光谱(IR)、核磁共振氢谱(1H NMR)和碳谱(13C NMR)分析可知,裸藻多糖仅含有葡萄糖一种单糖,单糖残基间的连接方式是1→3键,且单糖的残基类型为β-(1→3)-D-葡萄糖。最后采用扫描电镜发现裸藻多糖呈椭圆球状;X-射线单晶衍射发现裸藻多糖具有高结晶度。再将裸藻多糖和裸藻粉分别按照1%添加量制成颗粒饲料,进行小鼠饲喂实验,每组5只小鼠,观察其对小鼠痛风性关节炎的作用效果,发现裸藻多糖和裸藻粉并不能提高小鼠痛阈,但添加1%裸藻粉能对小鼠足掌肿胀程度有一些缓解作用。HE染色实验结果表明:添加1%裸藻多糖及1%裸藻粉均可以减轻小鼠足底炎症的作用。本文进一步通过MTT实验验证了裸藻多糖可以诱导HepG2细胞凋亡,为了鉴定裸藻多糖诱导细胞凋亡效应的途径,首先通过JC-1染色的方法来测定细胞内线粒体膜电位的变化,结果表明裸藻多糖可以造成线粒体膜电位的崩溃。进一步Western blot实验的结果表明:细胞质中Cyto-cytc的含量随着裸藻多糖浓度的上升而增加,该变化是线粒体介导的细胞凋亡信号转导途径中的重要过程,因此,最终确定裸藻多糖通过线粒体途径诱导HepG2细胞凋亡。此外,还检测了 Bcl-2蛋白家族和caspase-3/-9蛋白的表达水平。结果显示抗凋亡蛋白Bc12的含量是降低的趋势,而促凋亡蛋白Bax的含量是升高的趋势,由此进一步激活并诱导caspase-3/-9蛋白的表达,最终导致细胞凋亡。此次实验结果为裸藻多糖的临床研究提供了实验基础和理论依据。