黑木耳多糖乙酰化改性及其抗氧化活性的研究

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黑木耳[Auricularia auricular(L.ex Hook) Underw],是药食两用真菌,具有极高的营养价值,研究价值。在优化提取条件的同时,采用同一课题组最优多糖提取条件提取黑木耳多糖,用来制备乙酰化黑木耳多糖,对得到的乙酰化黑木耳多糖进行分离纯化,通过IR(红外光谱)、刚果红实验对多糖的各组分进行检测,同时对乙酰化后黑木耳多糖各组分的抗氧化活性进行研究,为黑木耳多糖功能食品和药物的研究开发提供科学依据,本文主要研究内容和结果如下:研究了蜗牛酶辅助、碱性环境下共同作用下,提取黑木耳多糖工艺。结果表明:酶解时间2.50 h,酶解温度为55.00℃,pH为6.80,酶的添加量为1.30%,酶解完成后,在碱性最优条件下,使溶液NaOH的浓度达到0.4mol·L-1,在90℃环境下提取2h,在此条件下,多糖得率为31.1%与理论预测值30.34%对比,其相对误差约为0.76%。同时,与单独在碱性环境下作用下提取黑木耳多糖得率相比,多糖得率得到了提高。研究了二次回归正交组合设计法优选乙酰化黑木耳多糖的制备条件。以甲酰胺作为溶剂,乙酸酐作为酰化试剂,N-溴代琥珀酰亚胺(NBS)作为催化剂,运用二次回归正交组合设计法,以反应时间、反应温度和酰化试剂、NBS添加量为考察的变量因子,采用羟胺比色法测定乙酰取代度的大小,以乙酰化取代度大小为指标,利用SPSS软件进行数据分析。结果显示,酰化试剂用量和NBS添加量对黑木耳多糖乙酰化有显著影响(p<0.05),经过方程运算,得到制备乙酰化黑木耳多糖的最优实验条件为,反应时间3.5 h,反应温度80℃,乙酰化试剂用量32.5 mL, NBS添加量为1%。通过对黑木耳原多糖和乙酰化多糖的红外光谱检测,显示乙酰化黑木耳多糖制备成功。研究了乙酰化黑木耳多糖的分离纯化及结构检测,对乙酰化黑木耳多糖进行DEAE纤维素-52凝胶分离纯化,结果得到7个组分,采用葡聚糖凝胶对其进一步纯化。IR结果表明,黑木耳原糖与乙酰化黑木耳多糖及其分离纯化后的各组分,都具有一般多糖在红外光谱中的特征性结构峰,在2900cm-1左右处为-CH2的C-H伸缩振动,3400cm-1左右的宽峰为一OH的O一H伸缩振动和N-H的伸缩振动。其中,乙酰化黑木耳多糖、组分3、组分4、组分5、组分6在1720cm-1~-1770cm-1范围内为C=O伸缩振动,证明乙酰化黑木耳多糖、组分3、组分4、组分5、组分6乙酰化成功。乙酰化黑木耳多糖及其分离纯化后的各组分,均引入了酰胺基酰胺基的特征吸收峰在1680cm-1~1630cm-1范围内,可以证明多糖结构中有酰胺基的引入。刚果红实验表明,络合物的最大吸收波长与刚果红相比没有发生红移,表明各样品多糖不具有三螺旋立体结构。研究了黑木耳多糖及乙酰化黑木耳各组分多糖的抗氧化性,研究结果显示,黑木耳多糖和乙酰化黑木耳多糖各组分,对羟自由基(·OH)与超氧阴离子(O2·-)等,均具有清除作用,同时各组分具有一定的还原的能力,并且乙酰化修饰后多糖各组分的抗氧化活性均略高于分子修饰前多糖。
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