壳聚糖羟基肉桂酸衍生物的制备及其抑菌活性的研究

摘要

壳聚糖是一种可再生资源，具有良好的生物降解能力、生物相容性、抗氧化和抑菌活性。然而，壳聚糖分子内和分子间存在大量的氢键，使之只溶于部分稀酸，在很多领域的应用都受到了限制。近年来，酶法因具有催化选择性高、反应速率快和副产物少等优点，在改性壳聚糖方面具有诸多优势。因此，本文利用酶法合成出新颖的壳聚糖羟基肉桂酸衍生物，并研究其对青枯菌的抑制效果和桑椹的保鲜效果。主要研究结果如下：
　　以漆酶为催化剂，选取咖啡酸、阿魏酸、肉桂酸、对香豆酸和绿原酸等酚酸类物质对壳聚糖进行改性，合成出新颖的壳聚糖羟基肉桂酸衍生物并研究其对青枯菌的抑制效果。壳聚糖衍生物在1700 cm-1和1670 cm-1处分别出现酯键和酰胺键吸收峰，且晶体衍射峰强度和最大失重温度与壳聚糖相比都明显减弱；壳聚糖咖啡酸衍生物对桑青枯菌的半抑制浓度值为壳聚糖的2/5，壳聚糖衍生物对马铃薯青枯菌的半抑制浓度值为壳聚糖的1/10。表明壳聚糖衍生物的抑菌活性较壳聚糖相比显著提高。
　　首次利用qPCR法检测壳聚糖羟基肉桂酸衍生物对桑青枯菌的抑制效果。当菌液浓度在104~108 CFU/mL范围内与 Ct值呈现良好的线性关系，线性方程为y=-3.193x+44.44（R2=0.9998）；壳聚糖衍生物浓度为2.0 mg/mL时，RS-5菌液浓度减少了70％以上。表明qPCR法可以从菌液浓度上很直观地反映出壳聚糖羟基肉桂酸衍生物对桑青枯菌的抑制效果。
　　首次采用壳聚糖咖啡酸衍生物处理桑椹，可以延长桑椹货架期并提高其品质。壳聚糖与咖啡酸的混合物溶液、壳聚糖咖啡酸衍生物的共毒因子分别为12.91和52.99，表明壳聚糖与咖啡酸的混合物溶液对桑椹保鲜具有相加作用，壳聚糖咖啡酸衍生物对桑椹保鲜具有协同作用；储藏18天时，对照组桑椹的腐烂率为97.67%，而壳聚糖咖啡酸衍生物试验组仅为37.67%；壳聚糖咖啡酸衍生物可以显著减缓桑椹主要活性成分的流失。表明壳聚糖咖啡酸衍生物是一种新型的保鲜剂。
　　综上，本文成功合成了五种新颖的壳聚糖羟基肉桂酸衍生物，并研究了其对青枯菌的抑制效果和桑椹的保鲜效果，建立了一种快速、灵敏地检测壳聚糖羟基肉桂酸衍生物对桑青枯菌的抑制效果的方法，为青枯病的防治和桑椹的保鲜提供了潜在的技术支持。

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第1章 绪论

1.1 壳聚糖

1.2 青枯病的防治

1.3 桑椹的保鲜

1.4 羟基肉桂酸

1.5 研究目的与主要内容

第2章 壳聚糖羟基肉桂酸衍生物的合成及其表征

2.1 实验材料与仪器

2.2 实验方法

2.3 结果与分析

2.4 本章小结

第3章 壳聚糖羟基肉桂酸衍生物对青枯菌的抑制效果

3.1 实验材料与仪器

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 本章小结

第4章 壳聚糖咖啡酸衍生物对桑椹保鲜效果的研究

4.1 实验材料与仪器

4.2 实验方法

4.3 结果与分析

4.4 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢