壳聚糖的生物改性及其应用研究

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本文用三种非专一性酶:脂肪酶、才瓜蛋白酶和溶菌酶对几种不同脱乙酰度的壳聚糖进行了降解,并对降解后壳聚糖在清除羟基自由基、猪油抗氧化能力方面进行了研究。 实验主要内容如下: 固定壳聚糖的用量,以粘度和降解产物为指标,将脂肪酶溶液加入到不同脱乙酰度的壳聚糖醋酸溶液中,调到所需有pH值和温度,进行降解反应。结果表明:酶降解反应条件不同,降解结果也不同。脂肪酶降解壳聚糖的最优化条件是:脱乙酰度为79%,脂肪酶的量为26mL,相当于降解1g壳聚糖的最佳脂肪酶活力是10400u,反应温度48.3℃,pH为5;其中脂肪酶的用量对生成的产物影响最大,脱乙酰度的影响很小,脂肪酶对壳聚糖既可以降解糖苷键有GlcNAc基团又可以降解糖苷键有GlcN基团。 固定壳聚糖的用量,以粘度为指标,将木瓜蛋白酶溶液加入到壳聚糖的醋酸溶液中,同样考察了酶用量、温度、pH值对降解反应的影响,初步探讨了反应的机理,结果表明,木瓜蛋白酶降解壳聚糖的最佳条件为:壳聚糖脱乙酰度为66%,酶的量为20mL,相当于降解1g壳聚糖的最佳木瓜蛋白酶活力是9260u,反应温度67℃,pH为4.84;其降解能力强于脂肪酶,且木瓜蛋白酶只选择性地作用在壳聚糖两端分别连接乙酰胺基葡糖单元和氨基葡糖单元的B(1,4)糖苷键上。降解后的产物进行高效液相色谱分析,表明得到的产物单糖居多。 以产量为指标,用溶菌酶降解壳聚糖,得到的最优化条件是:脱乙酰度为57.5%,溶菌酶的量为3mL,相当于降解1g壳聚糖的最佳溶菌酶活力是120万u,反应温度34℃,pH为5.9;溶菌酶只选择性地作用在连接乙酰胺基葡单元的β(1,4)糖苷键上。对降解后的产物进行高效液相色谱分析,得到聚合度为1-4的低聚糖。 按照改进的Smirnoff方法,研究了三种酶降解后的壳聚糖的羟基自由基的清除能力,结果表明:它们均有一定的清除·OH能力,且脂肪酶降解后得到的低聚糖的清除·OH能力最好;结论还得出单糖的抗氧化性很小,而其它低聚糖抗氧化性较强。 做三种酶降解后的壳聚糖猪油抗氧化性实验,得到三种酶降解壳聚糖所得的低聚糖对猪油都有较好的抗氧化性,其中脂肪酶降解所得的低聚糖抗氧化性最强,超过V_E,并且对其抗氧化机理作了初步探讨。
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