胶原蛋白-葡甘聚糖分子自组装行为及其成膜结构完整性研究
发布时间：2021-09-04 01:42
食品保鲜技术在当今食品行业绿色可持续发展的推动下,显得愈发重要。人们对生活质量的追求,对食品保鲜行业高科技的向往,使得包装材料在原料选择及性能改善上具有较高的研究价值。此外,天然大分子具有安全、环保、可降解的功效,对于部分大分子的改性处理和复合应用更是具有良好的药用功能。因此,天然大分子物质成为保鲜膜在制备过程中的首选原料。本研究选用胶原蛋白及葡甘聚糖为原材料,采用化学和物理方法对原材料进行改性处理,用原子力显微镜研究了改性后分子自组装行为及成膜后表面结构完整性的特征。本研究的主要内容及结果如下:⑴分别采用戊二醛和紫外/核黄素对胶原蛋白进行改性处理,用原子力显微镜观察不同条件处理下胶原蛋白分子的自组装效果。研究结果发现,随着戊二醛浓度的提高,胶原蛋白自组装效果明显增强。胶原蛋白的宽度和高度随着戊二醛浓度的增加改变值分别为:36.45±4.45nm 64.35±2.58nm和2.26±0.19nm 4.93±0.29 nm,粗糙度出现先减小后增大的规律。紫外/核黄素处理组与日光灯照射处理组相比,有更明显的自组装交联效果。此外,紫外照射时长对胶原蛋白高度的影响大于对宽度的影响,胶原蛋白的宽...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原始胶原蛋白纤维典型的2D/3D高度图像及剖面图分析
西北农林科技大学硕士学位论文10的影响。此外，随着戊二醛浓度的增加，胶原蛋白纤维的宽度呈现出先增大后减小的变化规律，变化值从36.45±4.45nm增加到64.35±2.58nm，之后从64.35±2.58nm减小到42.25±3.74nm。高度变化则呈现出明显的增大趋势，最大值为4.93±0.29nm，达到对照组的2倍。随着戊二醛浓度的增加，胶原蛋白纤维的粗糙度从0.62±0.04nm增加到2.76±0.24nm，由此可知，过多的戊二醛使得胶原蛋白纤维发生了聚合反应，导致表面起伏较为明显。图2-2胶原蛋白在不同戊二醛浓度处理下的原子力显微镜图像，比例尺500nm戊二醛浓度：(a)0.02%;(b)0.04%;(c)0.10%;(d)0.20%Fig.2-2TypicalAFMheightimagesandsectionanalysisprofilesofcollagenself-assemblyindifferentglutaraldehydeconcentrationsin512×512pixels.Scalebar=500nm.0.02%;(b)0.04%;(c)0.10%;(d)0.20%实验表明，使用高浓度的戊二醛处理后，胶原蛋白的高度达到最大值，由此说明高浓度的戊二醛可以增强胶原纤维垂直层面的交联程度。经过研究分析表明，当戊二醛浓度较低时，胶原纤维倾向于偶联结合在一起，由此可以看出，相邻的胶原蛋白分abcd
西北农林科技大学硕士学位论文12图2-3不同时长的日光灯照射对胶原蛋白的影响的原子力显微镜图像，比例尺为500nm，照射时长分别为(a)15min;(b)30min;(c)45min;(d)60minFig.2-3TypicalAFMheightimagesandsectionanalysisprofilesofcollagenself-assemblyindifferentirradiationtimespanasacontrolgroupin512×512pixels.Scalebar=500nm.IrradiationtimespanofUV365oncollagenmolecules,(a)15min;(b)30min;(c)45min;(d)60minSnibson和他的同事认为胶原分子中含有一些芳香残基，当其共轭体系在辐射后，会吸收紫外光提供的外源能量，从而转化为一种高度活跃的激发态。激发产生的高能电子通过电子传递链传递，产生相应的自由基并引发自由基反应，导致胶原纤维交联(Snibsonetal.2010)。紫外光照作为一种物理交联方法，安全无毒，不会引入额外的外源性物质，从而影响蛋白的实用价值。经过不同浓度核黄素以及不同辐射时长处理的胶原纤维原子力显微镜图像如图3-4b1-d4所示，该实验组的具体数值分析由表2-3所示。胶原蛋白纤维在该处理组中展现出由疏松到致密交联的情况。由图2-4b1-b4可知，胶原蛋白纤维的宽度从56.66±3.51nm增加到82.41±6.64nm，高度从3.84±0.54nm显著增加到9.39±0.93nm，但辐照30min后胶原蛋白的宽度减校这可能是由于胶原蛋白的自组装形成了均匀致密的交联，从而导致高度下降。bcda
本文编号：3382300
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
原始胶原蛋白纤维典型的2D/3D高度图像及剖面图分析
西北农林科技大学硕士学位论文10的影响。此外，随着戊二醛浓度的增加，胶原蛋白纤维的宽度呈现出先增大后减小的变化规律，变化值从36.45±4.45nm增加到64.35±2.58nm，之后从64.35±2.58nm减小到42.25±3.74nm。高度变化则呈现出明显的增大趋势，最大值为4.93±0.29nm，达到对照组的2倍。随着戊二醛浓度的增加，胶原蛋白纤维的粗糙度从0.62±0.04nm增加到2.76±0.24nm，由此可知，过多的戊二醛使得胶原蛋白纤维发生了聚合反应，导致表面起伏较为明显。图2-2胶原蛋白在不同戊二醛浓度处理下的原子力显微镜图像，比例尺500nm戊二醛浓度：(a)0.02%;(b)0.04%;(c)0.10%;(d)0.20%Fig.2-2TypicalAFMheightimagesandsectionanalysisprofilesofcollagenself-assemblyindifferentglutaraldehydeconcentrationsin512×512pixels.Scalebar=500nm.0.02%;(b)0.04%;(c)0.10%;(d)0.20%实验表明，使用高浓度的戊二醛处理后，胶原蛋白的高度达到最大值，由此说明高浓度的戊二醛可以增强胶原纤维垂直层面的交联程度。经过研究分析表明，当戊二醛浓度较低时，胶原纤维倾向于偶联结合在一起，由此可以看出，相邻的胶原蛋白分abcd
西北农林科技大学硕士学位论文12图2-3不同时长的日光灯照射对胶原蛋白的影响的原子力显微镜图像，比例尺为500nm，照射时长分别为(a)15min;(b)30min;(c)45min;(d)60minFig.2-3TypicalAFMheightimagesandsectionanalysisprofilesofcollagenself-assemblyindifferentirradiationtimespanasacontrolgroupin512×512pixels.Scalebar=500nm.IrradiationtimespanofUV365oncollagenmolecules,(a)15min;(b)30min;(c)45min;(d)60minSnibson和他的同事认为胶原分子中含有一些芳香残基，当其共轭体系在辐射后，会吸收紫外光提供的外源能量，从而转化为一种高度活跃的激发态。激发产生的高能电子通过电子传递链传递，产生相应的自由基并引发自由基反应，导致胶原纤维交联(Snibsonetal.2010)。紫外光照作为一种物理交联方法，安全无毒，不会引入额外的外源性物质，从而影响蛋白的实用价值。经过不同浓度核黄素以及不同辐射时长处理的胶原纤维原子力显微镜图像如图3-4b1-d4所示，该实验组的具体数值分析由表2-3所示。胶原蛋白纤维在该处理组中展现出由疏松到致密交联的情况。由图2-4b1-b4可知，胶原蛋白纤维的宽度从56.66±3.51nm增加到82.41±6.64nm，高度从3.84±0.54nm显著增加到9.39±0.93nm，但辐照30min后胶原蛋白的宽度减校这可能是由于胶原蛋白的自组装形成了均匀致密的交联，从而导致高度下降。bcda
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