论文部分内容阅读
小球藻为药食同源的藻类植物,其多糖具有加速排毒、平衡酸碱、增强免疫等作用。但由于原料种类繁多、多糖结构复杂、纯化技术差异大等原因使得小球藻多糖的特性尚未完全探明。此外,相关产品仍存在腥味浓、难吞咽、口味不佳等问题。为此,本研究利用复合酶提取小球藻粗多糖,分离纯化后采用不同技术揭示纯化多糖组分间的差异,并研究小球藻多糖口服液的制备工艺与性质。主要研究结果如下:
1.优化了小球藻粗多糖的提取工艺参数。在单因素试验基础上设计响应面试验,并进行验证。结果表明,pH、酶解温度、液料比、复合酶添加量对粗多糖得率的影响程度依次降低。确定的较优提取条件为:液料比20∶1mL/g、复合酶添加量1.45%、pH为5、酶解温度39℃,在此条件下粗多糖得率可达6.56%。
2.分析了小球藻粗多糖的分离纯化工艺。Sevage脱除粗多糖中的蛋白后,经浓缩、透析、冻干即可获得多糖F。分别以蒸馏水与氯化钠为洗脱剂,进行阴离子交换柱层析可获得3种不同组分的纯化多糖F1、F2、F3。紫外扫描与葡聚糖凝胶柱层析分析,表明纯化多糖几乎不含蛋白质、氨基酸及核酸等,且接近为均一性多糖。
3.探索了小球藻多糖的基本组成、结构性质、理化性质及抗氧化活性。基本组成测定结果表明:多糖F1、F2与F3的得率分别为4.02%、51.91%、9.53%,其中F2为淡黄色絮状物,其余均为乳白色蓬松物。与糖醛酸含量为7.43%的多糖F相比,纯化多糖的糖醛酸含量均有所降低,但总糖含量均显著提高,其中F1的总糖含量最高为73.47%,同时F3也含有18.22%的硫酸根。另外,通过GPC分析发现,F1、F2、F3的Mw依次增加,分别为27.15KDa、1.058×103KDa、5.576×103KDa。
应用SEM、HPLC、FT-IR及刚果红试验对小球藻多糖的结构性质进行系统表征,结果表明:F1为细丝状,主要包含62.90%Gal、15.44%Glu和12.67%Man等单糖成分;F2呈三维网状结构,以41.85%Gal、13.74%Fuc和10.20%Rha为主要单糖;不同的是类似于F的多糖F3以片状堆积为主,由39.55%Ara、32.33%Rha与10.82%Gal组成。小球藻多糖均含有包括O-H、C-H、C=O等官能团在内的多糖特征性吸收峰,但仅F3含有α-吡喃糖。纯化多糖的水溶液均不呈现三股螺旋构象。
将热重分析与流变分析应用于纯化多糖的理化性质研究中,数据显示:温度低于180℃时,多糖的热性质比较稳定;多糖展示出剪切变稀行为,且F2与F3浓度依赖性强于F1,意味此多糖为非牛顿流体;多糖呈现出固体的弹性行为,且储能模量(G)始终大于损耗模量(G”),证明此多糖为非凝胶型多糖。抗氧化活性分析明确,F1对ABTS+·与·OH的清除能力较强,而F2具有较高的DPPH·与O2-·清除活性。
4.研究了小球藻多糖口服液的制备工艺及性质。以多糖保留率、透光率和感官评定为指标,采用正交试验确定较优工艺参数为:脱腥剂(β-环状糊精)添加量27.5mg/mL,澄清剂(Ⅱ型ZTC1+1天然澄清剂)添加量3%A、6%B,每15mL多糖澄清液中添加750mg蜂蜜、75mg白砂糖、15mg柠檬酸。基本性质分析表明,此口服液具有较高的清除自由基的能力,且随剂量的增加抗氧化活性均有所增加。
1.优化了小球藻粗多糖的提取工艺参数。在单因素试验基础上设计响应面试验,并进行验证。结果表明,pH、酶解温度、液料比、复合酶添加量对粗多糖得率的影响程度依次降低。确定的较优提取条件为:液料比20∶1mL/g、复合酶添加量1.45%、pH为5、酶解温度39℃,在此条件下粗多糖得率可达6.56%。
2.分析了小球藻粗多糖的分离纯化工艺。Sevage脱除粗多糖中的蛋白后,经浓缩、透析、冻干即可获得多糖F。分别以蒸馏水与氯化钠为洗脱剂,进行阴离子交换柱层析可获得3种不同组分的纯化多糖F1、F2、F3。紫外扫描与葡聚糖凝胶柱层析分析,表明纯化多糖几乎不含蛋白质、氨基酸及核酸等,且接近为均一性多糖。
3.探索了小球藻多糖的基本组成、结构性质、理化性质及抗氧化活性。基本组成测定结果表明:多糖F1、F2与F3的得率分别为4.02%、51.91%、9.53%,其中F2为淡黄色絮状物,其余均为乳白色蓬松物。与糖醛酸含量为7.43%的多糖F相比,纯化多糖的糖醛酸含量均有所降低,但总糖含量均显著提高,其中F1的总糖含量最高为73.47%,同时F3也含有18.22%的硫酸根。另外,通过GPC分析发现,F1、F2、F3的Mw依次增加,分别为27.15KDa、1.058×103KDa、5.576×103KDa。
应用SEM、HPLC、FT-IR及刚果红试验对小球藻多糖的结构性质进行系统表征,结果表明:F1为细丝状,主要包含62.90%Gal、15.44%Glu和12.67%Man等单糖成分;F2呈三维网状结构,以41.85%Gal、13.74%Fuc和10.20%Rha为主要单糖;不同的是类似于F的多糖F3以片状堆积为主,由39.55%Ara、32.33%Rha与10.82%Gal组成。小球藻多糖均含有包括O-H、C-H、C=O等官能团在内的多糖特征性吸收峰,但仅F3含有α-吡喃糖。纯化多糖的水溶液均不呈现三股螺旋构象。
将热重分析与流变分析应用于纯化多糖的理化性质研究中,数据显示:温度低于180℃时,多糖的热性质比较稳定;多糖展示出剪切变稀行为,且F2与F3浓度依赖性强于F1,意味此多糖为非牛顿流体;多糖呈现出固体的弹性行为,且储能模量(G)始终大于损耗模量(G”),证明此多糖为非凝胶型多糖。抗氧化活性分析明确,F1对ABTS+·与·OH的清除能力较强,而F2具有较高的DPPH·与O2-·清除活性。
4.研究了小球藻多糖口服液的制备工艺及性质。以多糖保留率、透光率和感官评定为指标,采用正交试验确定较优工艺参数为:脱腥剂(β-环状糊精)添加量27.5mg/mL,澄清剂(Ⅱ型ZTC1+1天然澄清剂)添加量3%A、6%B,每15mL多糖澄清液中添加750mg蜂蜜、75mg白砂糖、15mg柠檬酸。基本性质分析表明,此口服液具有较高的清除自由基的能力,且随剂量的增加抗氧化活性均有所增加。