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果胶低聚糖的酶法制备及应用研究

作　者: 王丹波
导　师: 汪钊
学　校: 浙江工业大学
专　业: 生物化工
关键词: 聚半乳糖醛酸酶果胶酯酶果胶裂解酶果胶低聚糖抑菌效果
分类号: TQ925
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

果胶低聚糖(OGAs)是第一个被发现的植物低聚糖，由2～20个α-1，4-D-半乳糖醛酸(Ga1A)残基构成的一种功能性低聚糖，部分半乳糖醛酸以甲酯的形式存在。果胶低聚糖可以采用生物酶法或化学法降解果胶得到，具有很多生物活性功能，如作为植物调节剂，益生元，抗菌剂等。作为一种新型的功能性低聚糖，它有着广阔的应用前景。本文利用自制的果胶酶粉水解果胶制备果胶低聚糖。酶粉中聚半乳糖醛酸酶、果胶酯酶、果胶裂解酶的酶活分别为4212U／g、66.7U／g、32U／g。其中聚半乳糖醛酸酶(PG)的最适反应pH值和温度为4.0，45℃，对低酯果胶有更好地亲和力，在其最适pH和温度左右其pH稳定性和热稳定性都较好；果胶酯酶(PE)的最适反应pH值和温度为6.0，60℃，对高酯果胶有更好的亲和力；果胶裂解酶的最适反应pH值和温度为6.0，60℃，对高酯果胶有更好的亲和力，与果胶酯酶相似。两者的pH和热稳定性比PG的要差。通过单因素和正交实验得到制备果胶低聚糖的较佳水解条件为：底物果胶浓度2％，加酶量为0.3g／100ml，水解pH4.0，水解温度45℃，水解时间为4小时。水解液经酵母发酵除去水解液中的部分单糖；大孔吸附树脂A吸附除去黄酮类物质；再用酒精沉淀多聚寡糖；最后经活性炭脱色过滤后得到果胶低聚糖液。经HPLC检测，实验所得的果胶低聚糖液中含有42％聚合度在2～24的果胶低聚糖，其中聚合度7以上的低聚糖居多。抑菌实验结果显示果胶在酸性条件下对金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌具有较好的抑制效果。其中对抑制金黄色葡萄糖球菌、枯草杆菌、大肠杆菌生长的最底果胶低聚糖浓度分别为0.4％、0.6％、0.6％。另外果胶低聚糖也有促进双歧杆菌生长的作用。

全文目录

中文摘要  7-9
ABSTRACT  9-12
第一章综述  12-28
  1.1 果胶低聚糖的组成、结构及生理功能  12-16
    1.1.1 果胶低聚糖的组成和结构  12-13
    1.1.2 果胶低聚糖的生理功能  13-16
  1.2 果胶低聚糖的国内外研究进展  16-26
    1.2.1 果胶低聚糖制备的一般方法  16-19
    1.2.2 制备果胶低聚糖的果胶酶分类及作用机理  19-22
    1.2.3 果胶低聚糖的分离纯化技术  22-23
    1.2.4 果胶低聚糖的分析方法  23-25
    1.2.4 果胶低聚糖的应用研究  25-26
  1.3 本课题的研究意义及研究内容  26-28
第二章果胶粗酶中各果胶酶酶学性质研究  28-47
  2.1 前言  28
  2.2 材料与方法  28-31
    2.2.1 原料与仪器  28-29
    2.2.2 方法  29-31
  2.3 结果与讨论  31-45
    2.3.1 化学法修饰后得到不同酯化度的果胶样品  31
    2.3.2 果胶粗酶粉中各果胶酶酶活力的测定  31-32
    2.3.3 聚半乳糖醛酸酶(PG)酶学性质的研究  32-36
    2.3.4 果胶酯酶(PE)酶学性质的研究  36-41
    2.3.5 果胶裂解酶(PL)酶学性质的研究  41-45
  2.4 小结  45-47
第三章果胶低聚糖的制备和初步分离检测  47-68
  3.1 前言  47
  3.2 材料与方法  47-52
    3.2.1 原料与仪器  47-48
    3.2.2 方法  48-52
  3.3 结果与讨论  52-67
    3.3.1 果胶水解条件的优化  52-59
    3.3.2 果胶低聚糖的初步分离纯化与检测  59-67
      3.2.2.1 利用酵母发酵除去水解液中的单糖组分  60-61
      3.2.2.2 大孔吸附树脂吸附去除黄酮  61-62
      3.2.2.3 酒精分级沉淀多聚糖  62-64
      3.2.2.4活性炭脱色  64-66
      3.3.2.5 果胶低聚糖含量及分子量范围的测定  66-67
  3.4 小结  67-68
第四章果胶低聚糖的应用研究  68-76
  4.1 前言  68
  4.2 材料与方法  68-70
    4.2.1 原料与仪器  68-69
    4.2.2 方法  69-70
  4.3 结果与讨论  70-74
    4.3.1 果胶低聚糖抑菌活性的研究  70-73
    4.3.2 果胶低聚糖促进双歧杆菌生长的研究  73-74
  4.4 小结  74-76
第五章总结与展望  76-78
参考文献  78-86
攻读硕士学位期间发表的论文  86-87
致谢  87

果胶低聚糖的酶法制备及应用研究

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