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茯苓多糖发酵、提取工艺优化及硫酸酯化改性研究

作　者: 姜辉
导　师: 杨生玉
学　校: 河南大学
专　业: 遗传学
关键词: 茯苓多糖液体发酵提取优化硫酸酯化
分类号: S567.32
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 256次
引　用: 3次
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内容摘要

茯苓是一味珍贵的药食两用菌,茯苓多糖是茯苓中一类具有广泛生理活性的物质,具有增强免疫力、抗肿瘤等诸多功效。随着分子生物学等学科的高速发展,多糖的诸多生物学功能被不断认识并研究,引起了人们的关注。本文利用液体发酵技术生产茯苓多糖;对多糖的发酵、提取工艺进行了优化;以发酵多糖为原料合成茯苓硫酸酯多糖,并对其结构进行了表征。本研究对茯苓多糖的工业化生产、扩大多糖及其衍生物的应用范用具有一定的现实意义。主要研究结果如下:1.以液体发酵获得的菌体生物量和多糖产量为指标,通过单因素试验,对碳氮源比例以及不同培养温度、转速、pH和接种量等条件进行了研究。经正交设计优化,最终确定了茯苓液体发酵的最优培养条件:碳源为葡萄糖、碳源浓度为4%、氮源为蛋白胨加硝酸钾、氮源浓度为1.5%、pH 5.5、装液量为80 mL/250 mL、转速150 rpm、温度26℃、pH5.5、接种量6%。2.利用单因素试验和响应面法优化了菌丝体多糖的提取工艺。结果表明:茯苓菌丝体多糖最佳提取条件为:提取时间为4.3h,提取温度为73.8℃,水料比为29.8∶1时,预测茯苓多糖提取率理论值达到2.45%,提取效果显著提高,R~2=93.66%,模型与实际试验拟合较好,自变量与响应值之间线性关系显著,可用于茯苓多糖提取试验的理论预测。并对产物进行了纯化,获得了组分单一的多糖。3.采用氯磺酸-吡啶法对提取的茯苓多糖进行硫酸酯化。通过比较吡啶与氯磺酸体积比、反应温度和反应时间等条件,优选出茯苓硫酸酯化多糖的最佳合成条件,得到取代度为0.68的茯苓硫酸酯多糖,并对其进行理化性质的鉴定。利用紫外光谱法和红外光谱法对茯苓硫酸酯多糖的结构进行了表征,结果表明合成产物有硫酯键。经柱层析和琼脂糖凝胶电泳鉴定,硫酸酯化产物的分子量大约在:5.4×10~3 Da。本文合成的茯苓多糖硫酸酯,成分均一、分子量较小,可用于抗肿瘤、抗病毒、抗衰老、调节免疫等领域的研究。

全文目录

目录  4-6
摘要  6-7
Abstract  7-8
1 前言  8-19
  1.1 茯苓概述  8-10
    1.1.1 茯苓主要成分  8
    1.1.2 茯苓的液体发酵  8-10
    1.1.3 茯苓多糖及衍生物的生理活性研究  10
  1.2 真菌多糖的研究  10-14
    1.2.1 真菌多糖的提取纯化  11-12
    1.2.2 真菌多糖结构分析技术  12-13
    1.2.3 真菌多糖构效关系的研究  13-14
    1.2.4 分子修饰对真菌多糖的影响  14
  1.3 多糖的硫酸酯化  14-17
    1.3.1 多糖硫酸酯衍生物的制备  15-16
    1.3.2 多糖硫酸酯的分析鉴定  16
    1.3.3 硫酸多糖的生物活性研究  16-17
  1.4 本课题研究的背景与主要内容  17-19
2 茯苓液体发酵条件的优化  19-32
  2.1 材料、试剂和仪器  19-20
    2.1.1 材料  19
    2.1.2 试剂及其配制  19
    2.1.3 仪器与设备  19-20
  2.2 实验方法  20-24
    2.2.1 菌种的培养  20
    2.2.2 茯苓生长曲线的研究  20
    2.2.3 种子液的制备  20
    2.2.4 发酵培养基优化  20-22
    2.2.5 分析检测方法  22-24
    2.2.6 数据以及图表处理方法  24
  2.3 结果  24-30
    2.3.1 茯苓生长曲线研究结果  24-25
    2.3.2 发酵培养基优化结果  25-30
  2.4 讨论  30-32
3 茯苓菌丝体多糖提取条件的优化  32-40
  3.1 材料与仪器  32
    3.1.1 原料  32
    3.1.2 试剂及材料  32
    3.1.3 仪器与设备  32
  3.2 实验方法  32-33
    3.2.1 茯苓菌丝体多糖提取工艺流程  32
    3.2.2 茯苓多糖含量及提取率的测定  32
    3.2.3 热水提取茯苓菌丝体多糖的单因素实验  32-33
    3.2.4 茯苓菌丝体多糖的最佳提取条件的确定  33
    3.2.5 多糖的纯化  33
    3.2.6 统计方法  33
  3.3 结果  33-39
    3.3.1 热水提取茯苓菌丝体多糖的单因素影响  33-34
    3.3.2 响应曲面法优化茯苓菌丝体多糖提取工艺条件  34-38
    3.3.3 多糖的纯化  38-39
  3.4 讨论  39-40
4 茯苓多糖硫酸酯改性研究  40-53
  4.1 材料与仪器  40
    4.1.1 材料  40
    4.1.2 试剂及其配制  40
    4.1.3 仪器  40
  4.2 实验方法  40-44
    4.2.1 硫酸酯化  40-41
    4.2.2 硫酸基含量的测定  41-42
    4.2.3 SP纯度的鉴定  42-43
    4.2.4 紫外光谱法  43
    4.2.5 SP的理化性质的鉴定及结构表征  43-44
  4.3 结果  44-51
    4.3.1 硫酸酯化反应优化结果  44-45
    4.3.2 纯度鉴定  45-46
    4.3.3 紫外光谱(UV)分析  46-47
    4.3.4 SP一般理化性质  47-48
    4.3.5 琼脂糖凝胶电泳结果  48
    4.3.6 凝胶法测定SP分子量的结果  48-49
    4.3.7 红外光谱(IR)分析  49-51
  4.4 讨论  51-53
5 结论  53-55
6 展望  55-58
参考文献  58-64
致谢  64

茯苓多糖发酵、提取工艺优化及硫酸酯化改性研究

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