【摘 要】
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壳聚糖由甲壳素脱去乙酰基得到,可从食品加工废弃物虾蟹壳中提取,是自然界唯一的天然碱性多糖。壳聚糖具有多种生物活性,但是其溶解性较差,使得壳聚糖的应用受到很大的限制。为改善壳聚糖的溶解性,本文对壳聚糖进行化学改性,以提高壳聚糖衍生物的溶解性,以小麦赤霉病(Fusarium graminearum)为研究对象,研究了壳聚糖及其衍生物的杀菌活性及其对小麦种子萌发的影响,为壳聚糖在农业领域应用提供技术支持
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壳聚糖由甲壳素脱去乙酰基得到,可从食品加工废弃物虾蟹壳中提取,是自然界唯一的天然碱性多糖。壳聚糖具有多种生物活性,但是其溶解性较差,使得壳聚糖的应用受到很大的限制。为改善壳聚糖的溶解性,本文对壳聚糖进行化学改性,以提高壳聚糖衍生物的溶解性,以小麦赤霉病（Fusarium graminearum）为研究对象,研究了壳聚糖及其衍生物的杀菌活性及其对小麦种子萌发的影响,为壳聚糖在农业领域应用提供技术支持,具体研究内容如下:使用NO2对7种不同分子量壳聚糖进行氧化,将壳聚糖C6位的醇羟基氧化为羧基,得到不同分子量的6-羧基壳聚糖,测定其氧化度,并对6-羧基壳聚糖进行磺化改性,制备出7种分子量的磺化6-羧基壳聚糖。采用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电子显微镜（FESEM）、傅立叶变换红外光谱（FTIR）、热重、核磁共振谱仪等对样品进行了表征与分析。结果表明6-羧基壳聚糖的氧化度随着壳聚糖分子量的升高而增加,氧化度分别为18.28%,24.26%,32.85%,3 5.2 4%,3 9.9 4%,4 7.6 5%,5 3.5 9%。6-羧基壳聚糖的热稳定性相较壳聚糖变差,但将醇羟基氧化为羧基并未改变壳聚糖晶体无定型结构,磺化改性后使得结晶度变差。研究了6-羧基壳聚糖及磺化6-羧基壳聚糖在不同溶剂中的溶解性,结果表明6-羧基壳聚糖微溶于DMSO、苯、吡啶和氢氧化钠溶液中,可溶于水、稀乙酸中,分子量越大,溶解性越好。磺化6-羧基壳聚糖微溶于DMSO、DMF、苯和吡啶中,可溶于水、氢氧化钠和稀乙酸溶液中。磺化6-羧基壳聚糖溶解性优于6-羧基壳聚糖。研究了改性后壳聚糖及其衍生物的抗菌活性和对小麦种子萌发活性的影响。结果表明,与对照相比,6-羧基壳聚糖具有较好的抗菌活性,浓度越大,抑菌率越高,其中40 k Da分子量6-羧基壳聚糖的抗菌性能最好,EC50为581.68μg/mL。磺化6-羧基壳聚糖对小麦赤霉菌的抑制作用与浓度无线性关系,所有测定浓度均具有一定的抗菌活性。壳聚糖在酸性p H下,浓度为100μg/mL时抗菌活性最好。此外,壳聚糖、6-羧基壳聚糖的各个浓度都能提高小麦种子的发芽势、发芽率。
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