岩藻多糖的结构解析及其在含纳米银抗菌膜制备中的应用
发布时间：2021-02-04 08:47
岩藻多糖是由L-岩藻糖和其他单糖残基以及乙酰基团、丙酮酸基团等构成的一种水溶性多糖。微生物来源的岩藻多糖具有产量高,易于工业化生产的特点。在本研究中,由Kosakonia sp.产生的荚膜胞外多糖,经过部分酸水解后,采用陶瓷膜过滤、超滤膜过滤、透析和离子交换层析等现代分离纯化技术,分离提取到了高纯度的岩藻多糖样品。采用高效液相色谱（HPLC）和气质联用（GC-MS）分析了多糖中的单体糖组成以及糖醛酸和丙酮酸的含量。同时结合核磁共振波谱、红外光谱等技术对岩藻多糖的主要结构进行了解析;然后基于岩藻多糖的还原性和稳定性制备了基于岩藻多糖的含纳米银颗粒的薄膜,并研究了该薄膜的抗菌活性以探索其作为新型抗菌材料的潜力。主要研究内容及结果如下:1.细菌岩藻多糖的发酵制备及提取纯化工艺采用流加补料的方式,使用50 L发酵罐发酵生产得到富含岩藻多糖的发酵液,经过离心分离、Sevage法脱蛋白、透析和冻干过程,得到高纯度的原始胞外多糖（EPS）。使用硫酸部分水解多糖后经陶瓷膜、超滤膜过滤,结合Sevage法脱蛋白后透析冻干得到了富含岩藻糖的部分酸水解多糖（AH-EPS）。研究表明部分酸水解提取工艺更适用于...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
AH-EPS与EPS的分离提纯流程图
从 AH-EPS 的元素分析结果来看：C 32.36%，H 6.93%，S 0.15%，N 0%，没有蛋白质残留。多糖样品纯度较高，能够满足后续的实验分析。 GPC 图谱（图 3.2）显示产自 Kosakonia sp. CCTCC M2018092 的原始 EPS 是一种异质的高分子量多糖，Mw 约为 3.65×105 Da（Mw/Mn = 1.7），而 AH-EPS 为均质高分子多糖，Mw 为 3.47×104 Da（Mw/Mn = 1.2），可见部分酸水解提取路线会造成多糖分子质量一定程度上减小，但其分子量的分布更加集中。 由于AH-EPS 具有能大规模生产和具有同质性的优越之处，加之高粘度的 EPS 不利于精细结构的解析。因此，在后续工作中仅对 AH-EPS 进行了全面的结构表征。 重量 湿度 N (%) C (%) H (%) S (%) 2.221mg 0 0 32.36 6.93 0.149
西南大学专业学位硕士论文163.3.4高效液相色谱（HPLC）分析单糖组成HPLC初步分析表明AH-EPS中含有岩藻糖，葡萄糖，半乳糖。由于半乳糖和葡萄糖为同分异构体，在HPLC分析条件下，未能完全分离开，故不能使用上述HPLC方法进行单糖组分的定量分析。需要进一步采用分离度更好的方式进行单糖组分比例分析。图3.3AH-EPS完全酸水解产物色谱图Figure3.3ChromatogramofAH-EPScompleteacidhydrolysate.3.4本章小结本实验采用高产岩藻多糖的Kosakoniasp.CCTCCM2018092菌株进行发酵生产制备多糖样品。在四宽叶+四宽叶+六直叶+框型搅拌桨的优化组合基础上，采用流加补料的方式进行发酵。通过对发酵液部分酸水解，大幅降低了发酵液的粘度，从而大幅减小了后期分离纯化的难度，使得大批量的制备岩藻多糖纯化样品成为可能。在本实验中从发酵液中分离和纯化后，获得了13.5g/L的纯化EPS产量或12.6g/L的纯化AH-EPS产量。本章通过对AH-EPS样品的元素分析证明多糖部分酸水解后，经陶瓷膜和超滤膜过滤以及Sevage法脱蛋白、透析袋透析后能够得到纯度较高的样品。进一步说明此方法具有能够大批量生产岩藻多糖的优势。通过凝胶渗透色谱（GPC）测定了原始EPS和AH-EPS的分子量。GPC图谱显示产自Kosakoniasp.CCTCCM2018092的原始EPS是一种异质的高分子量多
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物还原银纳米粒子研究进展[J]. 缪珂,缪宏超. 轻纺工业与技术. 2020(02)
[2]多糖结构分析的研究进展[J]. 霍琛鑫,刘忠义,严开川,梁启超. 牡丹江医学院学报. 2019(06)
[3]多糖中糖醛酸含量测定方法的研究进展[J]. 李亚平,周鸿立. 食品研究与开发. 2019(17)
[4]树莓多糖绿色合成纳米银颗粒的表征及其抗氧化活性研究[J]. 覃引,苟琴,熊音如,张群英,罗家豪,王锴楠. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2019(03)
[5]余甘多糖绿色合成纳米银复合粒子的制备及响应面优化[J]. 廖正萍,王芳,王文婷,刘靖媛,马鑫瑞,吴少华,李永裕. 天然产物研究与开发. 2017(08)
[6]香菇多糖中半乳糖醛酸的含量测定及抗氧化活性研究[J]. 赵鹤鹏,许秋达,常丹,周鸿立. 河南工业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]岩藻多糖制备及结构研究进展[J]. 王芸,张淑平. 应用化工. 2015(01)
[8]气相色谱-质谱联用同时分析新型细菌多糖中的单糖和糖醛酸[J]. 王凤芹,杨航仙,汪以真. 色谱. 2013(01)
[9]植物多糖提取液脱蛋白方法的研究进展[J]. 王珊,黄胜阳. 食品科技. 2012(09)
[10]岩藻多糖降解酶的研究进展[J]. 单瑞芬,吴茜茜,蔡敬民. 安徽农业科学. 2012(19)
博士论文
[1]Z0206细菌多糖的结构分析及其对小鼠糖脂代谢的影响研究[D]. 王凤芹.浙江大学 2013
[2]羧甲基可德胶多糖的功能化研究及应用[D]. 邬娟.上海交通大学 2013
[3]新型胞外多糖产生菌Phyllobacterium sp. nov. 921F及其多糖结构的研究[D]. 王鹏.中国海洋大学 2008
[4]新疆胀果甘草多糖的分离纯化、结构分析和生物活性研究[D]. 丛媛媛.新疆医科大学 2008
[5]茯苓菌核多糖及其衍生物的结构及生物活性[D]. 王艺峰.武汉大学 2004
硕士论文
[1]变绿红菇多糖的分离纯化与结构分析[D]. 朱磊.东北师范大学 2018
[2]滑子菇多糖的分离纯化与结构分析[D]. 岳奇.东北师范大学 2018
[3]黄原胶—银、金纳米材料的制备及性能研究[D]. 韩晓宇.河南大学 2016
[4]产胞外多糖菌株的筛选及胞外多糖性质和结构分析[D]. 李彬.南京理工大学 2016
[5]新型胞外多糖产生菌的筛选及多糖特性研究[D]. 崔娜娜.湖北工业大学 2015
[6]酸性多糖甲基化分析方法的改进[D]. 刘丽丽.中国海洋大学 2014
[7]甘草多糖的提取及其在含纳米银抗菌膜制备中的应用[D]. 代巧玉.上海交通大学 2013
[8]茯苓多糖发酵、提取工艺优化及硫酸酯化改性研究[D]. 姜辉.河南大学 2009
[9]竹荪多糖的结构表征、链构象及形貌研究[D]. 王家堂.武汉理工大学 2009
[10]低聚岩藻多糖的制备及抗寒诱导效应研究[D]. 杨雷.辽宁师范大学 2006
本文编号：3018055
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
AH-EPS与EPS的分离提纯流程图
从 AH-EPS 的元素分析结果来看：C 32.36%，H 6.93%，S 0.15%，N 0%，没有蛋白质残留。多糖样品纯度较高，能够满足后续的实验分析。 GPC 图谱（图 3.2）显示产自 Kosakonia sp. CCTCC M2018092 的原始 EPS 是一种异质的高分子量多糖，Mw 约为 3.65×105 Da（Mw/Mn = 1.7），而 AH-EPS 为均质高分子多糖，Mw 为 3.47×104 Da（Mw/Mn = 1.2），可见部分酸水解提取路线会造成多糖分子质量一定程度上减小，但其分子量的分布更加集中。 由于AH-EPS 具有能大规模生产和具有同质性的优越之处，加之高粘度的 EPS 不利于精细结构的解析。因此，在后续工作中仅对 AH-EPS 进行了全面的结构表征。 重量 湿度 N (%) C (%) H (%) S (%) 2.221mg 0 0 32.36 6.93 0.149
西南大学专业学位硕士论文163.3.4高效液相色谱（HPLC）分析单糖组成HPLC初步分析表明AH-EPS中含有岩藻糖，葡萄糖，半乳糖。由于半乳糖和葡萄糖为同分异构体，在HPLC分析条件下，未能完全分离开，故不能使用上述HPLC方法进行单糖组分的定量分析。需要进一步采用分离度更好的方式进行单糖组分比例分析。图3.3AH-EPS完全酸水解产物色谱图Figure3.3ChromatogramofAH-EPScompleteacidhydrolysate.3.4本章小结本实验采用高产岩藻多糖的Kosakoniasp.CCTCCM2018092菌株进行发酵生产制备多糖样品。在四宽叶+四宽叶+六直叶+框型搅拌桨的优化组合基础上，采用流加补料的方式进行发酵。通过对发酵液部分酸水解，大幅降低了发酵液的粘度，从而大幅减小了后期分离纯化的难度，使得大批量的制备岩藻多糖纯化样品成为可能。在本实验中从发酵液中分离和纯化后，获得了13.5g/L的纯化EPS产量或12.6g/L的纯化AH-EPS产量。本章通过对AH-EPS样品的元素分析证明多糖部分酸水解后，经陶瓷膜和超滤膜过滤以及Sevage法脱蛋白、透析袋透析后能够得到纯度较高的样品。进一步说明此方法具有能够大批量生产岩藻多糖的优势。通过凝胶渗透色谱（GPC）测定了原始EPS和AH-EPS的分子量。GPC图谱显示产自Kosakoniasp.CCTCCM2018092的原始EPS是一种异质的高分子量多
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物还原银纳米粒子研究进展[J]. 缪珂,缪宏超. 轻纺工业与技术. 2020(02)
[2]多糖结构分析的研究进展[J]. 霍琛鑫,刘忠义,严开川,梁启超. 牡丹江医学院学报. 2019(06)
[3]多糖中糖醛酸含量测定方法的研究进展[J]. 李亚平,周鸿立. 食品研究与开发. 2019(17)
[4]树莓多糖绿色合成纳米银颗粒的表征及其抗氧化活性研究[J]. 覃引,苟琴,熊音如,张群英,罗家豪,王锴楠. 信阳师范学院学报(自然科学版). 2019(03)
[5]余甘多糖绿色合成纳米银复合粒子的制备及响应面优化[J]. 廖正萍,王芳,王文婷,刘靖媛,马鑫瑞,吴少华,李永裕. 天然产物研究与开发. 2017(08)
[6]香菇多糖中半乳糖醛酸的含量测定及抗氧化活性研究[J]. 赵鹤鹏,许秋达,常丹,周鸿立. 河南工业大学学报(自然科学版). 2017(02)
[7]岩藻多糖制备及结构研究进展[J]. 王芸,张淑平. 应用化工. 2015(01)
[8]气相色谱-质谱联用同时分析新型细菌多糖中的单糖和糖醛酸[J]. 王凤芹,杨航仙,汪以真. 色谱. 2013(01)
[9]植物多糖提取液脱蛋白方法的研究进展[J]. 王珊,黄胜阳. 食品科技. 2012(09)
[10]岩藻多糖降解酶的研究进展[J]. 单瑞芬,吴茜茜,蔡敬民. 安徽农业科学. 2012(19)
博士论文
[1]Z0206细菌多糖的结构分析及其对小鼠糖脂代谢的影响研究[D]. 王凤芹.浙江大学 2013
[2]羧甲基可德胶多糖的功能化研究及应用[D]. 邬娟.上海交通大学 2013
[3]新型胞外多糖产生菌Phyllobacterium sp. nov. 921F及其多糖结构的研究[D]. 王鹏.中国海洋大学 2008
[4]新疆胀果甘草多糖的分离纯化、结构分析和生物活性研究[D]. 丛媛媛.新疆医科大学 2008
[5]茯苓菌核多糖及其衍生物的结构及生物活性[D]. 王艺峰.武汉大学 2004
硕士论文
[1]变绿红菇多糖的分离纯化与结构分析[D]. 朱磊.东北师范大学 2018
[2]滑子菇多糖的分离纯化与结构分析[D]. 岳奇.东北师范大学 2018
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[7]甘草多糖的提取及其在含纳米银抗菌膜制备中的应用[D]. 代巧玉.上海交通大学 2013
[8]茯苓多糖发酵、提取工艺优化及硫酸酯化改性研究[D]. 姜辉.河南大学 2009
[9]竹荪多糖的结构表征、链构象及形貌研究[D]. 王家堂.武汉理工大学 2009
[10]低聚岩藻多糖的制备及抗寒诱导效应研究[D]. 杨雷.辽宁师范大学 2006
本文编号：3018055
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