光皮木瓜中水溶性多糖和木聚糖的分离、结构表征及应用研究

发布时间：2017-12-25 09:13

本文关键词：光皮木瓜中水溶性多糖和木聚糖的分离、结构表征及应用研究　出处：《郑州大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：我国光皮木瓜资源丰富,其果实不仅是传统的中药,经过加工后制成的罐头、果汁、果酒等深受消费者喜爱。但是长期以来,人们对光皮木瓜成分的研究局限于多酚、黄酮类物质上,鲜有对其中的多糖类物质的报道。本论文以预处理过的光皮木瓜为原料,以对高压水热法初步分离产物的研究为起点,对光皮木瓜中水溶性多糖和木聚糖的结构及其应用价值进行研究,旨在为光皮木瓜的综合利用提供理论指导和数据支持,主要结论如下:(1)采用高压水热法(HCW)提取光皮木瓜多糖,研究温度、时间、料液比对得率的影响,并进一步研究温度对各部分结构的影响。结果表明,适当的高温、适当延长提取时间和减少料液比有利于醇沉多糖PA的获取;在120-150℃范围内,固体残渣(SR)和醇沉多糖(PA)具有相似的结构;高温有利于半纤维素的溶解,但并不能使半纤维素和木聚糖成分有效的降解。(2)利用经过在135℃,料液比为1:10条件下,提取45 min后醇沉制得的PA为原料,进一步经过DEAE-52纯化后得到一个中性糖片段CSP-1和两个酸性多糖片段CSP-2、CSP-3,并利用FT-IR、NMR、GC-MS、AFM、SEM、TGA等技术对三种多糖的初级结构、形貌和热稳定性分析。由结果可知,CSP-1的主要单糖成分为阿拉伯糖(Ara),摩尔百分含量占45.4%,CSP-2和CSP-3主要为GlaA,摩尔百分含量分别为53.23%和73.62%;红外结果显示三种多糖同时存在吡喃糖和呋喃糖形式,主要为α-糖苷键;CSP-1为分子量不均一多糖,CSP-2和CSP-3分子量均一,其分子量分别为59.1 kDa和57.9 kDa;扫描电子显微镜(SEM)观察到CSP-1结构疏松,带有孔洞和连接微球的细丝,CSP-2和CSP-2由于大量糖醛酸的存在紧密堆积成片层状;在原子力显微镜(AFM)下观察,三种多糖链相互缠绕、卷曲成球形。(3)利用甲基化及核磁共振(NMR)技术进一步研究CSP-2中的糖苷键连接,发现CSP-2骨架由光滑区(Homogalacturon,HG)和须状区-I(rhamnogalaturonan-I,RG-I)构成。HG区域的GalpA部分甲酯化或在C-2/C-3位置发生乙酰化取代,在须状区域中的Rha全部发生O-4取代;侧链主要由半乳聚糖、阿拉伯糖和阿拉伯半乳聚糖构成,同时含有少量的葡萄聚糖和甘露糖。(4)利用梯度乙醇法(30%、50%、70%和90%)对光皮木瓜中木聚糖进行了分级纯化,依次得到UPX30、UPX50、UPX70和UPX90;以经过HCW处理的SR为原料,用同样的方法依次得到PX30、PX50、PX70和PX90。研究结果表明:较低浓度乙醇能够沉淀出线性聚合度高且分子量较大的木聚糖,经过高压水热处理后得到的木聚糖整体分子量偏大,并且木糖(Xyl)含量较高;利用化学法和红外、二维核磁波谱对UPX30和PX30的一级结构进行解析,推测两种木聚糖均以1,4-β-D-Xylp为主链,部分Xyl在O-2位置被4-O-甲基-D-GluAp取代,同时还含有Ara和Gal的侧链。(5)光皮木瓜多糖的抗氧化活性表现出浓度依赖性,糖醛酸的存在能够提高多糖的羟自由基清除能力;经过DEAE-52纯化过的多糖的总还原能力明显弱于纯化前;CSP和CSP-1能够清除DPPH能力强于酸性多糖。通过化学交联丙烯酸单体制备的木聚糖水凝胶,在偏中性以及较低的离子浓度中,吸水率较高,其在蒸馏水中吸水率最高可达59.5倍。
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：Q946.3

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