部分降解褐藻胶的酶法制备、结构表征及体外生理活性研究
发布时间：2022-01-20 20:52
褐藻胶是一种可溶性膳食纤维,广泛存在于海藻中,是丰富的自然资源。大量研究结果已证明褐藻胶独特的理化特性使它具有抗菌、降血糖、预防肥胖、肿瘤等生理活性。但天然褐藻胶是一种生物大分子,即使在较低浓度下也会形成粘度高,流动性差、难吞咽的胶状体,使它在食品体系中的添加量受到限制,无法满足生理需求水平。因此降低天然褐藻胶的粘度特性,有利于促进褐藻胶作为膳食纤维增补剂应用到食品体系中,充分发挥其生理作用。本课题利用来自实验室保藏需钠弧菌vibrio natriegens SK42.001生产的褐藻胶裂解酶和来源于黑曲霉的纤维素酶,以不同方式降解褐藻胶多糖,获得降解工艺条件,并对分子量参数进行表征,研究了酶解前后不同分子量片段化学结构,糖链构象以及生理活性。首先,利用多角度激光光散射检测器（HPSEC-MALLS-RI）研究褐藻胶裂解酶（ALyase）和纤维素酶（Cellulase）一步法和分步法降解方式下褐藻胶产物分子量参数变化,分析并确定链剪切模型及低分子量褐藻胶降解条件。结果表明Cellulase无法单独作用于褐藻胶。ALyase表现为多次剪切模型和中央剪切模型,ALyase分步降解法（iA）...
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚合物直链和高度分支结构
江南大学硕士学位论文2图1-2线性聚合物粘度和凝胶特性Fig.1-2Viscousandgel-forminglinearpolymers1.1.2.2膳食纤维的生理活性膳食纤维的功能特性与可溶解、粘度、凝胶和可发酵特性密切相关，根据上述四种特性，临床医学上将膳食纤维分为以下四类[5]。1）不溶性，难发酵：在溶液中呈颗粒状，难被肠道微生物发酵利用，不具备持水性。大而粗糙的颗粒通过机械作用刺激肠道粘膜而产生通便作用，小而光滑的颗粒（麦麸粉/面包）没有明显通便作用。不溶性膳食纤维不具备粘度和凝胶特性，因此不具备与该特性相关的生理调节作用。2）可溶性，非粘性，易发酵：可溶解于水溶液同时不会改变溶液粘度，能被肠道菌群快速/完全发酵利用。如菊粉，小麦糊精，低聚糖和抗性淀粉能在肠道中产生短链脂肪酸，从而达到益菌作用。不具备通便作用，和与凝胶特性相关的生理活性。3）可溶粘性/凝胶性，易发酵：不仅可溶于水中，同时还能形成凝胶网络结构，提高溶液的粘度。这类膳食纤维与食物同食时能增加食糜的粘度，减缓营养吸收速率，从起到调节血糖，降低胆固醇的生理作用。易发酵的特性会使得纤维在肠道中失去持水性和凝胶特性，从而不具备通便作用4）可溶粘性/凝胶性，不发酵：这类膳食纤维不仅具备凝胶特性相关的生理功能：降血糖，降胆固醇，不发酵特性使它在肠道中有较强的持水力，起到软化大便，缓解和预防便秘的作用。具有粘性和凝胶特性的膳食纤维在调节血糖生理作用上起到至关重要的作用，因此对直链型膳食纤维的研究有助于挖掘他们在预防“富贵脖等生理功能方面的潜在价值。上述两种特性除了与分子尺寸和糖链构象有关，也与组成膳食纤维长链的糖单元种类，糖单元分布及比例，糖苷键种类，糖苷键分布及比例有关，它们会直接影响单链在溶液中分子间
芽怯肴榛?两岷匣蚶?媚揪厶敲附?行降解，生成表面光滑，颗粒较小的低粘度多糖，改善其溶解性和流动性[9]。太阳化学公司研发的膳食纤维增补剂—Sunfiber—是一种由β-甘露聚糖酶特异性降解瓜尔胶得到的部分水解瓜尔胶（PHGG）产品，分子量为2×104g/mol，室温下粘度为13cp，已被大量临床试验及人体实验证明具有与膳食纤维相关生理活性[10]。1.2褐藻胶多糖褐藻酸盐是直链多糖，由β-1-4糖苷键链接β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古罗糖醛酸。两种糖醛酸通过嵌段进行排列：均聚段（poly-M/poly-G）和杂聚段（poly-MG），如图1-3所示。甘露糖醛酸的比例（M/G）和三种嵌段在糖链中分布对凝胶特性有显著影响。图1-3三种嵌段的化学结构示意图Fig.1-3ChemicalstructuresofG-block,M-block,andalternatingblockinalginate.褐藻胶多糖不能被人体消化，具有膳食纤维的功能特性。已有报道表明口服低分子量褐藻胶多糖（104-105g/mol）可以有效预防高胆固醇和糖尿病[11]。天然褐藻胶主要来源于海藻类植物或微生物，可以进行工业化生产的褐藻胶主要来源于褐藻。以下为已商业化生产的褐藻胶种属：Laminariahyperborea,Ascophyllumnodosum和Macrocystispyrifera[12]。由于我国地大物博，自然界中蕴含着丰富的褐藻胶原料。据估计工业上褐藻胶年产量达30000吨，不到生物总产量的10%，说明褐藻胶多糖的生产速率还有很大的上升空间[13]。迄今为止，关于褐藻胶的应用仅停留在乳化剂，稳定剂，纳米包埋和药物缓释方面，而作为膳食纤维增补剂的应用却还未被开发。主要是因为天然褐藻胶多糖为生物大分子，分子量主要分布在105-2×106g/mol，分子间的相互作用使其水溶性差，生
【参考文献】：
期刊论文
[1]褐藻胶寡糖制备及抑菌活性研究[J]. 窦勇,胡佩红. 广东农业科学. 2009(12)
博士论文
[1]酪蛋白酸钠—多糖界面相互作用及其对乳状液稳定性的影响[D]. 刘丽娅.华南理工大学 2011
[2]多糖酶解动态特性表征与剪切机理分析及动力学建模[D]. 李秋瑾.天津大学 2009
硕士论文
[1]产胞外多糖嗜热链球菌及其对发酵乳流变学性质影响的研究[D]. 吴锦羽.华南理工大学 2015
[2]白及多糖酸水解动力学研究[D]. 张燕.苏州大学 2010
本文编号：3599500
【文章来源】：江南大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
聚合物直链和高度分支结构
江南大学硕士学位论文2图1-2线性聚合物粘度和凝胶特性Fig.1-2Viscousandgel-forminglinearpolymers1.1.2.2膳食纤维的生理活性膳食纤维的功能特性与可溶解、粘度、凝胶和可发酵特性密切相关，根据上述四种特性，临床医学上将膳食纤维分为以下四类[5]。1）不溶性，难发酵：在溶液中呈颗粒状，难被肠道微生物发酵利用，不具备持水性。大而粗糙的颗粒通过机械作用刺激肠道粘膜而产生通便作用，小而光滑的颗粒（麦麸粉/面包）没有明显通便作用。不溶性膳食纤维不具备粘度和凝胶特性，因此不具备与该特性相关的生理调节作用。2）可溶性，非粘性，易发酵：可溶解于水溶液同时不会改变溶液粘度，能被肠道菌群快速/完全发酵利用。如菊粉，小麦糊精，低聚糖和抗性淀粉能在肠道中产生短链脂肪酸，从而达到益菌作用。不具备通便作用，和与凝胶特性相关的生理活性。3）可溶粘性/凝胶性，易发酵：不仅可溶于水中，同时还能形成凝胶网络结构，提高溶液的粘度。这类膳食纤维与食物同食时能增加食糜的粘度，减缓营养吸收速率，从起到调节血糖，降低胆固醇的生理作用。易发酵的特性会使得纤维在肠道中失去持水性和凝胶特性，从而不具备通便作用4）可溶粘性/凝胶性，不发酵：这类膳食纤维不仅具备凝胶特性相关的生理功能：降血糖，降胆固醇，不发酵特性使它在肠道中有较强的持水力，起到软化大便，缓解和预防便秘的作用。具有粘性和凝胶特性的膳食纤维在调节血糖生理作用上起到至关重要的作用，因此对直链型膳食纤维的研究有助于挖掘他们在预防“富贵脖等生理功能方面的潜在价值。上述两种特性除了与分子尺寸和糖链构象有关，也与组成膳食纤维长链的糖单元种类，糖单元分布及比例，糖苷键种类，糖苷键分布及比例有关，它们会直接影响单链在溶液中分子间
芽怯肴榛?两岷匣蚶?媚揪厶敲附?行降解，生成表面光滑，颗粒较小的低粘度多糖，改善其溶解性和流动性[9]。太阳化学公司研发的膳食纤维增补剂—Sunfiber—是一种由β-甘露聚糖酶特异性降解瓜尔胶得到的部分水解瓜尔胶（PHGG）产品，分子量为2×104g/mol，室温下粘度为13cp，已被大量临床试验及人体实验证明具有与膳食纤维相关生理活性[10]。1.2褐藻胶多糖褐藻酸盐是直链多糖，由β-1-4糖苷键链接β-D-甘露糖醛酸（M）和α-L-古罗糖醛酸。两种糖醛酸通过嵌段进行排列：均聚段（poly-M/poly-G）和杂聚段（poly-MG），如图1-3所示。甘露糖醛酸的比例（M/G）和三种嵌段在糖链中分布对凝胶特性有显著影响。图1-3三种嵌段的化学结构示意图Fig.1-3ChemicalstructuresofG-block,M-block,andalternatingblockinalginate.褐藻胶多糖不能被人体消化，具有膳食纤维的功能特性。已有报道表明口服低分子量褐藻胶多糖（104-105g/mol）可以有效预防高胆固醇和糖尿病[11]。天然褐藻胶主要来源于海藻类植物或微生物，可以进行工业化生产的褐藻胶主要来源于褐藻。以下为已商业化生产的褐藻胶种属：Laminariahyperborea,Ascophyllumnodosum和Macrocystispyrifera[12]。由于我国地大物博，自然界中蕴含着丰富的褐藻胶原料。据估计工业上褐藻胶年产量达30000吨，不到生物总产量的10%，说明褐藻胶多糖的生产速率还有很大的上升空间[13]。迄今为止，关于褐藻胶的应用仅停留在乳化剂，稳定剂，纳米包埋和药物缓释方面，而作为膳食纤维增补剂的应用却还未被开发。主要是因为天然褐藻胶多糖为生物大分子，分子量主要分布在105-2×106g/mol，分子间的相互作用使其水溶性差，生
【参考文献】：
期刊论文
[1]褐藻胶寡糖制备及抑菌活性研究[J]. 窦勇,胡佩红. 广东农业科学. 2009(12)
博士论文
[1]酪蛋白酸钠—多糖界面相互作用及其对乳状液稳定性的影响[D]. 刘丽娅.华南理工大学 2011
[2]多糖酶解动态特性表征与剪切机理分析及动力学建模[D]. 李秋瑾.天津大学 2009
硕士论文
[1]产胞外多糖嗜热链球菌及其对发酵乳流变学性质影响的研究[D]. 吴锦羽.华南理工大学 2015
[2]白及多糖酸水解动力学研究[D]. 张燕.苏州大学 2010
本文编号：3599500
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