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五种褐藻岩藻聚糖硫酸酯提取纯化及其功能活性的比较研究

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五种褐藻岩藻聚糖硫酸酯提取纯化及其功能活性的比较研究

作者：曲桂燕中国海洋大学

学位级别：硕士

岩藻聚糖硫酸酯（fucoidan），又名岩藻多糖或褐藻糖胶，是一种水溶性的硫酸杂多糖，主要存在于各种褐藻的细胞壁基质中。最近的大量研究揭示了岩藻聚糖硫酸酯有益健康的多方面生物活性，表明其在化妆品，功能性食品和药品行业具有很大... 详细信息

岩藻聚糖硫酸酯（fucoidan），又名岩藻多糖或褐藻糖胶，是一种水溶性的硫酸杂多糖，主要存在于各种褐藻的细胞壁基质中。最近的大量研究揭示了岩藻聚糖硫酸酯有益健康的多方面生物活性，表明其在化妆品，功能性食品和药品行业具有很大的发展潜力。但随着提取来源的不同，岩藻聚糖硫酸酯的组成、结构及生物活性，往往有较大的差别。因此本论文以五种海藻为原料，对岩藻聚糖硫酸酯的提取、分离纯化，以及其食品功能性、体外抗氧化和对PTP1B的抑制活性等功能活性进行了初步的比较研究，为其开发利用提供了一定的理论依据。主要的研究内容与结论如下：1.探讨岩藻聚糖硫酸酯的超声波辅助提取工艺。以岩藻聚糖硫酸酯得率及其岩藻糖和硫酸根含量作为主要指标进行研究。在均匀设计试验的基础上，通过3因素3水平Box-Behnken中心组合实验，建立主要指标加权值的二次多项式回归方程，经响应面回归分析得到优化组合条件。结果表明：海带岩藻聚糖硫酸酯提取最佳工艺条件为超声时间11min，热水浸提温度为100℃，液料比为1:35，提取时间2h。利用回归模型对实验结果进行预测，其相对误差为0.0394。在优化条件下进行比较试验发现，超声作用不仅增加了粗岩藻多糖提取率，降低了褐藻胶提取率，且对总糖、硫酸根含量影响不大。2.以海带（Laminaria japonica）、N藻（Lessonia nigrescens）、F藻（Lessonia trabeculata）、泡叶藻（Ascophyllum mackaii）和树皮藻（Eckloniamaxima）为研究对象，对脱脂藻粉采用超声波辅助水提法和乙醇沉淀的方法得到岩藻聚糖硫酸酯粗品，然后经Q-Sepharose F.F.阴离子交换树脂进行分级纯化，得到2个组分F-1和F-2。通过相同方法提取的五种岩藻多糖硫酸酯粗品，经比较研究发现不同褐藻中岩藻聚糖硫酸酯在岩藻糖、硫酸根，分子量和单糖组成摩尔比表现出显著差异。其中AMF岩藻糖和硫酸根含量最高，而LJF两者含量最低。分级组分F1单糖组成与粗品类似，但分级组分F2与粗品和F1有显著差异，其半乳糖含量明显升高，且除主要单糖外，其他单糖种类少、含量较低。与其他四种褐藻相比，海带粗品及其分级组分岩藻糖与半乳糖的摩尔比较高，且其F1与粗品及F2的分子量十分相似。粗岩藻聚糖硫酸酯很不均一，通过DEAE-SepharoseF.F.离子交换柱纯化以后得到的组分F-1和F-2相对比较均一，但其中F1大多含有两个峰，还需进一步分离纯化。3.比较研究了五种不同海藻岩藻聚糖硫酸酯粗品的食品功能性质以及体外抗氧化活性。在所测试样品中除了LNF和LTF，岩藻聚糖硫酸酯冷冻干燥后具有较高的溶解度，以及蓬松的、纤维状和不规则的形状;EMF具有较好的保湿功能;AMF、LJF和EMF表现出较高吸油性;LJF具有较高发泡性，但其泡沫稳定性不如AMF和EMF;所有样品均具有较低的乳化力。岩藻聚糖硫酸酯的不同功能性结果表明其功能性与其化学组成(蛋白质、硫酸根)及堆积密度有关。而体外抗氧化结果表明不同海藻中提取的岩藻聚糖硫酸酯均具有一定的抗氧化能力，但其抗氧化能力有显著差异。其中LNF和LTF在较低浓度对超氧阴离子自由基和羟基自由基表现出较高的清除活性。研究表明抗氧化活性受到多个因素的影响，与硫酸根含量和分子量大小有关。4.比较研究了五种岩藻聚糖硫酸酯经离子交换分级纯化后得到的组分F1和F2的化学组成及其红外光谱图。结果发现，F1和F2主要组成基本相同，但各成分的比例有所不同。同一种褐藻分级组分F1和F2的红外光谱都非常相似，但不同褐藻间有明显差异，表明其可作为鉴别岩藻聚糖硫酸酯来源的标志。5.探讨了五种岩藻聚糖硫酸酯粗品及其分级组分对PTP1B的抑制作用。单浓度（20μg/ml）条件下，采用光吸收检测法对样品的活性进行测试。结果显示：除LNF2、LTF、AMF和EMF外，其他样品均表现出一定程度活性（抑制率>50%）;其中树皮藻分级组分抑制活性最高（>95%）。该研究为进一步开发岩藻聚糖硫酸酯在糖尿病和肥胖症的治疗提供参考。

关键词：褐藻岩藻聚糖硫酸酯提取分级纯化功能活性

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海带废渣中提取岩藻聚糖硫酸酯的工艺研究

海洋科学 2012年第12期36卷 25-31页

作者：刘旭曲桂燕周裔彬袁毅韩丽君安徽农业大学安徽合肥230036 中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国海洋大学山东青岛266100

采用响应曲面分析法研究了氯化钙水提法从海带废渣中提取岩藻聚糖硫酸酯的制备技术。在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken试验设计原理,通过建立数学模型对提取温度、提取时间、料液比等因素进行显著性和交互性分析研究,获得了最佳提... 详细信息

采用响应曲面分析法研究了氯化钙水提法从海带废渣中提取岩藻聚糖硫酸酯的制备技术。在单因素试验的基础上,根据Box-Behnken试验设计原理,通过建立数学模型对提取温度、提取时间、料液比等因素进行显著性和交互性分析研究,获得了最佳提取制备参数。结果表明,提取温度68℃,提取时间6 h,料液比1︰80时,可以获得3.95%的岩藻聚糖硫酸酯。其中岩藻糖含量为17.47%,硫酸根含量为37.14%。

关键词：岩藻聚糖硫酸酯海带废渣响应面法

海带中岩藻聚糖硫酸酯提取工艺评价模型的建立与探讨

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海洋科学 2012年第11期36卷 44-49页

作者：曲桂燕刘旭汪东风袁毅韩丽君中国海洋大学食品科学与工程学院山东青岛266003 中国科学院海洋研究所山东青岛266071 安徽农业大学茶与食品科技学院安徽合肥230036

采用均匀设计从海带中热水提取岩藻聚糖硫酸酯,以粗多糖提取率(Yw)、岩藻糖提取率(Yf)和硫酸根提取率(Ys)为评价指标,并采用综合加权评分法综合考虑各试验因素对以上三个指标的影响。利用Minitab软件分析加权值Y与各因素的相关性,再通... 详细信息

采用均匀设计从海带中热水提取岩藻聚糖硫酸酯,以粗多糖提取率(Yw)、岩藻糖提取率(Yf)和硫酸根提取率(Ys)为评价指标,并采用综合加权评分法综合考虑各试验因素对以上三个指标的影响。利用Minitab软件分析加权值Y与各因素的相关性,再通过回归方程优化岩藻聚糖硫酸酯的工艺参数。建立了加权值Y与提取温度(X1)、提取时间(X2)和液料比(X3)之间的二次回归模型,即Y=65.2+0.555x1+1.73x2+0.587x3+0.0236x12+0.0939x32-0.110x1x2。优化后获得最佳提取工艺参数。

关键词：海带岩藻聚糖硫酸酯均匀设计回归方程热水提取加权评分

泡叶藻及海带藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的提取及其抗氧化活性

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海洋科学 2013年第12期37卷 34-39页

作者：刘旭曲桂燕周裔彬袁毅韩丽君安徽农业大学安徽合肥230036 中国科学院海洋研究所山东青岛266071 中国海洋大学山东青岛266003

采用超声波辅助提取方法提取泡叶藻(Ascophyllum mackaii)及海带(Laminaria japonica)藻渣中岩藻聚糖硫酸酯,以均匀试验设计建立回归模型优化高效制备提取工艺。采用高效凝胶过滤色谱法(HPGPC)进行了相对分子质量检测及理化性质分析;利... 详细信息

采用超声波辅助提取方法提取泡叶藻(Ascophyllum mackaii)及海带(Laminaria japonica)藻渣中岩藻聚糖硫酸酯,以均匀试验设计建立回归模型优化高效制备提取工艺。采用高效凝胶过滤色谱法(HPGPC)进行了相对分子质量检测及理化性质分析;利用Fenton反应检测法、邻苯三酚自氧化法等进行了抗氧化活性研究。结果表明,优化的高效制备技术的超声波最佳条件为超声70 min,温度为90℃,水提时间2 h,料液比1︰80,泡叶藻及海带藻渣中岩藻聚糖硫酸酯的高效提取率分别为4.49%和3.69%,分子质量分别为142 kDa和136 kDa,泡叶藻和海带藻渣中的岩藻聚糖硫酸酯均具有较好的清除超氧阴离子自由基、羟自由基能力及还原能力。海带的抗氧化活性总体略高于泡叶藻。

关键词：海藻渣岩藻聚糖硫酸酯抗氧化活性超声波辅助提取理化性质

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空地网联集群协同模式识别方法

北京航空航天大学学报 2024年

作者：曲桂娴周建山司杨刘晓静袁奇雨马清琳天目山实验室北京航空航天大学交通科学与工程学院北京航空航天大学能源与动力工程学院北京物资学院物流学院北京航空航天大学航空发动机研究院北京航空航天大学未来航空发动机协同设计中心

空地网联集群在智慧城市、智慧农林、智慧交通等国民经济生产领域具有巨大的应用潜力，同时在战场态势感知、空地协同打击等军事领域展现出极大的应用价值。本文面向空地网联集群准确感知与识别复杂环境目标的需求，建立了基于模式分类... 详细信息

空地网联集群在智慧城市、智慧农林、智慧交通等国民经济生产领域具有巨大的应用潜力，同时在战场态势感知、空地协同打击等军事领域展现出极大的应用价值。本文面向空地网联集群准确感知与识别复杂环境目标的需求，建立了基于模式分类概率的全局似然函数最小化模型，提出了空地网联集群的分布式学习与自适应信息融合算法，该算法包括基于梯度下降的信息扩散和基于自适应加权的信息融合两个主要步骤，形成了空地协同的模式识别方法。此外，推导出了空地网联集群协同模式识别算法的平均误差递归方程，理论证明了算法的误差收敛性。通过建立空地网联集群网络信息交互拓扑模型，利用雷达实测数据集进行仿真测试。仿真结果表明，集群分布式融合算法对信息估计的平均均方偏差和系统误差可有效逼近理论最优水平。当节点数由10上升至40时，集群分布式融合算法的平均均方偏差由-48.70 dB下降至-53.96 dB，系统误差由-27.42 dB下降至-30.22 dB，接近于误差的理论值。对比实验表明本文算法较传统方法具有良好的精度，可有力支撑空地网联集群对复杂环境目标的感知与识别。

关键词：空地网联集群协同模式识别信息交互拓扑模型分布式融合算法雷达实测数据

数据驱动的污水处理曝气过程低碳优化控制方法

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北京工业大学学报 2024年第2期50卷 131-139页

作者：韩红桂赵雅倩杨宏燕伍小龙北京工业大学信息学部北京100124 北京工业大学计算智能与智能系统北京市重点实验室北京100124 北京工业大学环境与生命学部北京100124

针对现有的污水处理过程存在碳排放机理不清且难以评估,无法通过有效的调控方式降低碳排放总量的问题,设计了一种数据驱动的污水处理曝气过程低碳优化控制方法。首先,通过深入分析碳排放影响因素及其与水质指标的相互关系,获得了曝气过... 详细信息

针对现有的污水处理过程存在碳排放机理不清且难以评估,无法通过有效的调控方式降低碳排放总量的问题,设计了一种数据驱动的污水处理曝气过程低碳优化控制方法。首先,通过深入分析碳排放影响因素及其与水质指标的相互关系,获得了曝气过程各水质指标和碳排放之间的关联关系;其次,采用数据驱动的方法,设计了曝气过程能耗与碳排放的优化模型,以获取曝气过程最优化的控制策略;最后,将获取的曝气过程低碳优化控制方法应用于基准仿真模型。测试结果说明该方法能够有效地跟踪控制曝气过程,降低能耗与碳排放量总量。

关键词：污水处理温室气体排放曝气能耗碳排放模型优化控制数据驱动

基于问题解决的道德与法治教学实践——以“参与民主生活”教学为例

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中学政治教学参考 2024年第6期 12-15页

作者：曲丙燕上海市进才中学北校 200000

基于问题解决的道德与法治课堂教学,通过设计驱动问题、构建任务情境,引导学生走向深度学习。从问题解决的教学要求出发,立足真实生活情境帮助学生在发现问题、分析问题、解决问题过程中提升社会参与能力,在面对复杂的社会生活和多样的... 详细信息

基于问题解决的道德与法治课堂教学,通过设计驱动问题、构建任务情境,引导学生走向深度学习。从问题解决的教学要求出发,立足真实生活情境帮助学生在发现问题、分析问题、解决问题过程中提升社会参与能力,在面对复杂的社会生活和多样的价值观念时,能作出正确的价值判断和行为选择。

关键词：驱动问题问题解决深度学习初中道德与法治

2型糖尿病对主观认知下降患者认知功能及海马结构的影响

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中国康复医学杂志 2024年第4期39卷 505-514页

作者：王雅君徐姝蕊罗佳蔡桂燕陈瑞琳刘娇福建中医药大学康复医学院福建省福州市350122 首都医科大学中医药学院福建省康复技术重点实验室福建中医药大学康复产业研究院中医骨伤及运动康复教育部重点实验室

目的:探讨2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)疾病状态对主观认知下降(subjective cognitive decline,SCD)患者认知功能的影响,并基于海马结构特征探讨可能机制。方法:招募福建省福州市社区内自愿参加且符合要求的SCD受试者,按照... 详细信息

目的:探讨2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)疾病状态对主观认知下降(subjective cognitive decline,SCD)患者认知功能的影响,并基于海马结构特征探讨可能机制。方法:招募福建省福州市社区内自愿参加且符合要求的SCD受试者,按照T2DM疾病状态分为合并T2DM的SCD患者和不伴T2DM的SCD患者。比较不同糖尿病疾病状态对SCD患者认知功能表现评分、海马体积、海马亚区体积及旁海马表面积的影响,并将具有显著差异的认知功能表现评分与海马体积、海马亚区体积及旁海马表面积进行相关性分析。结果:与不伴T2DM的SCD患者相比,合并T2DM的SCD患者的Stroop促进效应(SFE)反应时更长、SFE正确数更少,Go/No go错误数更多,分散性注意力视觉反应时更长,差异有显著性意义(P<0.05)。磁共振数据分析发现合并T2DM的SCD患者的左侧海马亚区海马伞的体积和旁海马表面积较不伴T2DM的SCD患者显著减小。相关性分析结果显示SCD患者旁海马表面积与SFE正确数显著正相关(P<0.001)。结论:T2DM疾病状态加重SCD患者Stroop促进效应、执行抑制控制功能和视觉分散性注意力认知加工领域认知功能损害,且可能与海马系统部分脑区灰质结构萎缩有关。

关键词：主观认知下降糖尿病海马海马亚区执行功能注意力

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基于边缘强化的无监督单目深度估计

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 71-79页

作者：曲熠陈莹江南大学轻工过程先进控制教育部重点实验室江苏无锡214122

为解决无监督单目深度估计边缘深度估计不准确的问题,提出了一种基于边缘强化的无监督单目深度估计网络模型。该模型由单视图深度网络和姿态网络两部分构成,均采用编解码结构,其中单视图深度网络编码器使用高分辨率网络(high-resolution... 详细信息

为解决无监督单目深度估计边缘深度估计不准确的问题,提出了一种基于边缘强化的无监督单目深度估计网络模型。该模型由单视图深度网络和姿态网络两部分构成,均采用编解码结构,其中单视图深度网络编码器使用高分辨率网络(high-resolution net,HRNet)作为骨干网络,在整个过程中保持高分辨率表示,有利于提取精确空间特征;单视图深度网络解码器引入条状卷积,细化深度边缘附近的深度变化,同时利用经典的高斯拉普拉斯算子增强边缘细节,最终充分利用深度边缘信息提高深度估计质量。在KITTI数据集中进行的实验结果表明:所提模型具有较好的深度估计性能,能够使深度图中的目标边缘更加清晰,细节更加丰富。

关键词：单目深度估计无监督学习条状卷积边缘增强