硒多糖是一种新型的功能性多糖。前人研究表明,硒多糖比普通多糖或无机硒具有更突出的生物活性,使其在功能性食品或药品的研发中逐渐成为热点。钝顶螺旋藻（Spirulina platensis）是目前养殖加工规模最大的食用微藻,具有较高的医疗保健价值。从螺旋藻中分离得到的螺旋藻多糖具备良好的抗氧化、抗肿瘤、抗病毒、抗辐射等功能活性。目前,富硒培育螺旋藻获得高含硒量的螺旋藻已有研究,但关于螺旋藻硒多糖的研究仅仅集中在抗氧化活性方面,同时也缺乏对其具体分子结构的研究。镉（Cd）污染因其毒性强、半衰期长、易于在体内蓄积,对人类健康危害的影响尤需关注。目前,天然产物来源多糖在抑制镉毒性方面具有一定潜力,同时,无机硒也对改善镉诱导损伤方面发挥了一定作用。从富硒螺旋藻中可分离得到螺旋藻硒多糖,该硒多糖可能替代多糖成为抑制镉毒性潜在有效的天然产物。为探究螺旋藻硒多糖的结构、抑制镉毒性作用及其作用机制,开展本研究。主要研究内容、方法及结论如下:（1）通过普通培育和富硒培育法,分别获取了普通螺旋藻和富硒螺旋藻,并从中分离出了螺旋藻多糖SPP（Se含量0.01±0.01μg/g）和螺旋藻硒多糖Se-SPP（Se含量14.12±1.41μg/g）。两者的化学组成、分子量和单糖组成非常相似,推测少量Se的导入对螺旋藻多糖本身的理化特性未产生显著的影响。（2）对粗硒多糖Se-SPP进行分离纯化,得到一个分子量为44.0 k Da的硒多糖组分Se-SPP-1。结构分析表明,Se-SPP-1的糖链主骨架结构为→4)-α-Glcp-（1→糖残基组成的均一葡聚糖,且在C-3和C-6位置存在以→3,4）-α-Glcp-（1→和→4,6）-α-Glcp-(1→糖残基链接的支链。同时,确认了Se-SPP-1的空间结构为舒展的多分支的长链结构。（3）利用CdCl2建立体外HL-7702和HEK293细胞镉中毒模型,经过24 h Cd2+暴露后,Na2Se O3、SPP和Se-SPP组的细胞存活率均较Cd组明显升高（p<0.05）,且Se-SPP组的保护作用明显优于Na2Se O3组和SPP组。同时,利用CdCl2建立体内SD大鼠短期镉中毒模型,通过对脏器指数、镉蓄积浓度、肝肾功能指标和组织病理学的相互印证分析,可知经过Na2Se O3、SPP和Se-SPP处理均可降低机体内肝脏和肾脏的损伤,其中Se-SPP组的效果最佳。（4）利用CdCl2建立C57BL/6J小鼠长期Cd暴露模型,灌胃螺旋藻硒多糖（Se-SPP-1,简称SeP）进行干预,肝脏生化指标、炎性性子、细胞凋亡及病理学结果表明,28天的长期Cd暴露可致小鼠肝脏出现典型炎症现象,且其程度与肝脏中Cd蓄积浓度成正相关。SeP的添加可显著降低该毒性。（5）从肝脏氧化应激的角度来分析SeP的抑制镉毒性机理,可知Cd长期暴露激活了机体的氧化应激,从而导致肝细胞的炎症及凋亡出现。而SeP提升了小鼠体内SOD、GSH-Px和CAT活性,抑制了亚硝化应激和炎症反应,成功地改善了Cd诱导的肝毒性。从相关炎症基因表达的角度分析,可知SeP可降低NF-κB、c-FLIP、JNK、ERK和P38 m RNA的基因表达,同时增加XIAP m RNA的基因表达,说明SeP是通过抑制NF-κB/MAPK通路对Cd诱导的小鼠肝脏损伤具有抑制作用。（6）再从肠道屏障保护的角度来评价SeP抑制镉毒性的机理。长期灌胃CdCl2可致小鼠肠道正常结构被破坏,螺旋藻硒多糖SeP的干预能有效缓解肠道病变。同时,通过对小鼠肠道屏障中紧密链接蛋白claudin-4和ZO-1的含量测定可知,SeP有效维持了claudin-4和ZO-1的表达量,从而起到修复肠道屏障的作用。再通过16S测序可知,Cd进入肠道后会引起小鼠肠道菌群在门水平和属水平上的改变,Na2Se O3和SeP的干预对实验小鼠肠道微生物组成产生显著影响,从而维护了肠道屏障的完整性。最后从小鼠粪便中短链脂肪酸SCFAs的丰度分析可知,Cd的暴露使得小鼠肠道中SCFAs的含量急剧下降,而SeP使所有短链脂肪酸浓度均有不同程度的升高,且100 mg/kg.b.w剂量的SeP整体效果最优。综上可知,采用生物富集法可制备并分离出硒含量合格的螺旋藻硒多糖,Se的导入未对螺旋藻多糖的结构造成影响,但可显著提升其抑制镉毒性作用。并且,螺旋藻硒多糖的抑制镉毒性是通过抑制肝脏氧化应激和保护肠道屏障完整性两条途径实现的。通过本课题的研究,进一步拓宽了螺旋藻原料的应用方向,为研究开发具有抑制镉中毒功能的硒多糖提供实验和理论基础,也为日常膳食来源的多糖抑制重金属毒性的研究提供借鉴,具有重要的科学价值和意义。