Комплексное исследование полисахаридов и фотосинтетических пигментов красной водоросли Ahnfeltiopsis flabelliformis

• Автор: Кравченко, Анна Олеговна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Красные водоросли - источник биологически активных соединений

1.2. Фотосинтетические пигменты красных водорослей

1.3. Факторы, влияющие на содержание фотосинтетических пигментов красных водорослей

1.4. Химическая структура полисахаридов красных водорослей

1.5. Особенности структурного анализа полисахаридов красных водорослей

1.5.1. Химические методы

1.5.2. Физико-химические методы
1.5.2.1. ИК-спектроскопия с Фурье-преобразованием
1.5.2.2. Спектроскопия ,3С ЯМР
1.5.2.3. Спектроскопия !Н ЯМР
1.5.3. Ферментативные методы
1.6. Физико-химические свойства полисахаридов красных водорослей
1.7. Факторы, влияющие на качественные и количественные характеристики полисахаридов
1.8. Области использования полисахаридов красных водорослей
1.9. Биологическая активность полисахаридов
2. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
2.1. Фотосинтетические пигменты красной водоросли А./1аЬе1И/опт$
2.1.1. Факторы среды обитания водоросли
2.1.2. Пигментный состав водоросли А. (1аЪе11'$огт15 в зависимости от факторов среды ее обитания
2.2. Полисахаридный состав водоросли А. /1аЬеШ/огтЬ' (карпоспорофит) в зависимости от факторов среды ее обитания
2.2.1. Содержание сухого вещества и общего растворимого белка в талломах А. /1аЬеШ/огт1я
2.2.2. Количественный и качественный состав полисахаридов

2.3. Комплексное выделение фикобилипротеинов и полисахаридов водоросли А. /[аЬеШ/оптэ
2.3.1. Выделение фикобилипротеинов и полисахаридов
2.3.2. Фракционирование фикобилипротеинов
2.3.3. Химический и структурный анализ полисахаридов
2.4. Структура полисахарида, выделенного из стерильной формы А. /1аЬеШ/оптз
2.4.1. Выделение, фракционирование и химический анализ полисахаридов
2.4.2. Структурный анализ желирующего полисахарида
2.4.2.1. ИК-Фурье спектроскопия
2.4.2.2. Спектроскопия 'Н и 13С ЯМР
2.4.2.3. МАЛДИ масс-спектрометрия
2.5. Структура и свойства полисахарида, выделенного из репродуктивной (карпоснорофит) формы А./1аЬеШ/огт1.ч
2.5.1. Выделение и фракционирование полисахаридов ионообменной хроматографией
2.5.2. Очистка полисахарида от белка
2.5.3. Структурный анализ суммарного полисахарида методом ИК-Фурье спектроскопии
2.5.4. Фракционирование и химический анализ полисахаридов из А. /1аЬеШ/оптз
2.5.5. Структурный анализ желирующего полисахарида ИК- и ЯМР спектроскопией
2.5.6. Мягкий кислотный гидролиз полисахарида из А. АаЪе1Щогт{ъ
2.5.7. Масс-спектрометрический анализ продуктов ферментативного гидролиза полисахарида из А. /1аЬс11'$огпт
2.6. Биологическая активность полисахаридов из стерильной и репродуктивной форм А. АаЬеШ/оптБ
2.6.1. Антикоагулирующая активность полисахаридов Л./1аЬе/И/оти$
2.6.2. Влияние полисахаридов А. /1аЬеШ/огпт на образование АФК
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Водоросли

3.2. Определение сухого вещества водоросли
3.3. Выделение фотосинтетических пигментов
3.3.1. Экстракция ФБП 0,1 М фосфатным буфером (метод 1)
3.3.2. Экстракция ФБП 1,5% водным раствором нитрата натрия (метод 2)..
3.3.3. Выделение хлорофилла а и каротиноидов
3.3.4. Идентификация фотосинтетических пигментов
3.4. Выделение и фракционирование полисахаридов
3.5. Основные аналитические методы
3.6. Мягкий кислотный гидролиз
3.7. Ферментативный гидролиз
3.8. Определение молекулярной массы
3.8.1. Вискозиметрический метод
3.8.2. Молекулярные массы низкомолекулярных (НМ) производных полисахаридов
3.9. Очистка полисахарида от белка
3.9.1. Обработка полисахарида протеазой из Streptomyces caespitosus
3.9.2. Очистка полисахарида от белка по методу Севага
3.10. Хроматографические методы
3.10.1. Ионообменная хроматография на ДЕАЕ-целлюлозе
3.10.2. Гельпроникающая хроматография на биогеле Р-
3.10.3. Адсорбционная хроматография на фосфате кальция
3.10.4. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)
3.10.5. Хромато-масс-спектрометрия
3.11. Физические методы анализа
3.11.1. ИК-спектроскопия
3.11.2. Спектроскопия ЯМР
3.11.3. Масс-спектрометрия
3.12. Биологическая активность полисахаридов
3.12.1. Антикоагулирующая активность
3.12.2. Влияние полисахаридов на образование активных форм кислорода (АФК)
3.13. Измерение параметров условий обитания водоросли

тежж>
то время как в спектрах 'Н ЯМР химические сдвиги незначительно отличаются от тех, что были получены ранее.
Спектроскопия 13С ЯМР имеет невысокую чувствительность, поэтому информация о минорных компонентах полисахаридов может быть недоступна. Тем не менее, остатки пировиноградной кислоты, входящие в состав сложных полисахаридов, можно определить по характерным сигналам их атомов углерода вместе с 1,3-связанной О-галактозой [106].
Помимо этого анализ спектров 13С ЯМР дает информацию о некоторых заместителях, присутствующих в полисахаридах. Так, например, 1,3-связанная 6-0-метил-О-галактоза дает характеристический сигнал при 59,0 м.д.,
соответствующий ОМе группе. Сигналы при 71,8 и 73,3 м.д. свидетельствуют о присутствии ОН-группы, метилированной при С-6 и С-5 1,3-связанной О-галактозы соответственно. Резонансный сигнал при 78,7 м.д. указывает на наличие метальной группы при С-2 3,6-ангидрогалактозы [133]. В водорослях присутствует в различных количествах флоридный крахмал, который дает резонанс в аномерной области при 100,2 м.д., соответствующий С-1 глюкозы. Иногда сигнал при 100,0 м.д. появляется в спектре благодаря сульфатированному агару, являющемуся предшественником гелеобразующих полисахаридов [133].
Достоинством спетроскопии |3С ЯМР является его высокая информативность [106]. Количественное определение состава смеси
сульфатированных полисахаридов основано на интенсивности резонансов аномерных атомов углерода обоих колец дисахаридного звена.
Спектры 13С ЯМР гибридов каррагинанов и О/Т-гибридов являются очень сложными, и поэтому не могут быть однозначно интерпретированы без проведения дополнительной химической модификации. Так, для структурного анализа сложных галактанов, в молекуле которых встречается несколько различных повторяющихся звеньев, предложен новый подход, заключающийся в
сопоставлении спектров 13С ЯМР нативного полисахарида, продукта его метилирования и продуктов десульфатировапия этих двух полимеров [134].