落叶松木屑中阿拉伯半乳聚糖的提取纯化研究

摘要

本文以落叶松木屑为原料，对落叶松阿拉伯半乳聚糖的提取、分离纯化、部分理化性质与结构及其体外抗氧化性进行了研究，为其进一步开发利用奠定基础。
　　采用水提醇沉法提取阿拉伯半乳聚糖，通过单因素和正交试验，确定了最优提取工艺条件为:原料粒度40～60目，浸提温度70℃，浸提时间2h，料液比1∶10，浸提2次;最适醇沉工艺条件为:提取液浓缩比5∶1，醇沉时间20h，醇沉乙醇终浓度70％。在此工艺条件下，阿拉伯半乳聚糖得率为8.40％。
　　采用石灰法脱蛋白和活性炭脱色对粗多糖进行纯化。确定石灰法脱蛋白的最佳工艺条件为:添加0.04％的氢氧化钙，70℃下保温40min，蛋白质去除率可达96.80％;活性炭脱色最佳工艺条件为:脱色温度40℃，脱色时间20min，活性炭用量1.0％，脱色率为40.10％。
　　比较研究了10种树脂的脱色和脱蛋白效果，最终选择了聚酰胺树脂。添加5.0％的聚酰胺树脂，静态吸附12h，脱色率为64.87％，蛋白质去除率为85.38％，阿拉伯半乳聚糖损失率为7.97％。
　　通过DEAE-纤维素（OH-）色谱柱对除杂后的多糖进行分级纯化，得到2种多糖组分，即蒸馏水洗脱峰(LAG-1)和0.05mol/LNaCl溶液洗脱峰(LAG-2)。LAG-1与LAG-2分别通过SephadexG-75凝胶色谱柱分离纯化，得到LAG-1a、LAG-1b和LAG-2a。LAG-1b经过高效凝胶渗透色谱得到单一对称峰，为均一组分，重均分子量为21021Da。
　　理化性质研究结果显示，LAG-1a、LAG-1b、LAG-2a均易溶于冷水、稀碱，其水溶液透明;不溶于无水乙醇、丙酮等有机溶剂;不含还原糖、淀粉、游离蛋白质、酚类等杂质。气相色谱测得LAG-1a、LAG-1b、LAG-2a均主要由阿拉伯糖和半乳糖组成。紫外光谱测定结果表明LAG-1a、LAG-1b、LAG-2a中均不含核酸和蛋白质。红外光谱测定结果表明LAG-1a、LAG-1b、LAG-2a均具有多糖的特征吸收峰，并且其糖环为吡喃环，且其糖环均以β-糖苷键连接。碘-碘化钾实验结果表明，LAG-1a、LAG-1b、LAG-2a都可能存在较长的侧链和较多的分枝。刚果红实验结果表明，LAG-1a和LAG-1b具有有序的三股螺旋结构，LAG-2a不具有三股螺旋结构。
　　体外抗氧化性研究结果表明，随着多糖浓度的增加，LAG-1与LAG-2的还原力及清除羟自由基和DPPH自由基的能力逐渐增强，且在同等浓度下，LAG-2的抗氧化活性强于LAG-1。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 多糖的研究概述

1．1．1 多糖的定义、来源及分类

1．1．2 多糖的提取与分离

1．1．3 多糖的除杂

1．1．4 多糖的分级纯化

1．1．5 多糖的纯度鉴定与分子量的测定

1．1．6 多糖的结构及结构与活性的关系

1．2 落叶松阿拉伯半乳聚糖的研究概述

1．2．1 阿拉伯半乳聚糖的分布

1．2．2 阿拉伯半乳聚糖的理化性质与结构

1．2．3 阿拉伯半乳聚糖的功能

1．2．4 阿拉伯半乳聚糖的应用

1．2．5 阿拉伯半乳聚糖的国内外研究状况

1．3 课题研究目的与意义

1．4 课题研究内容

2 材料与方法

2．1 实验材料

2．1．1 原料

2．1．2 主要试剂

2．1．3 主要仪器与设备

2．2 实验方法

2．2．1 落叶松木屑基本成分分析

2．2．2 落叶松阿拉伯半乳聚糖的提取工艺

2．2．3 落叶松阿拉伯半乳聚糖的醇沉工艺

2．2．4 粗阿拉伯半乳聚糖脱蛋白工艺

2．2．5 粗阿拉伯半乳聚糖的活性炭脱色工艺

2．2．6 大孔吸附树脂和聚酰胺树脂静态吸附

2．2．7 阿拉伯半乳聚糖的色谱柱纯化工艺

2．2．8 阿拉伯半乳聚糖分子量的测定

2．2．9 阿拉伯半乳聚糖的部分理化性质测定

2．2．10 阿拉伯半乳聚糖的结构分析

2．2．11 阿拉伯半乳聚糖的体外抗氧化性研究

3 结果与讨论

3．1 原料基本成分分析

3．2 DNS法测定还原糖含量

3．3 苯酚-硫酸法测定总糖含量

3．4 落叶松阿拉伯半乳聚糖的提取工艺

3．4．1 落叶松阿拉伯半乳聚糖提取单因素试验

3．4．2 落叶松阿拉伯半乳聚糖提取正交试验

3．5 落叶松阿拉伯半乳聚糖的醇沉工艺

3．5．1 单因素试验

3．6 粗阿拉伯半乳聚糖脱蛋白工艺

3．6．1 不同方法脱蛋白效果的比较

3．6．2 石灰法脱蛋白单因素试验

3．6．3 考马斯亮蓝法测定蛋白质含量

3．7 粗阿拉伯半乳聚糖活性炭脱色工艺

3．7．1 活性炭脱色单因素试验

3．7．2 活性炭脱色正交试验

3．8 大孔吸附树脂和聚酰胺树脂静态吸附脱色与脱蛋白效果

3．8．1 大孔吸附树脂和聚酰胺树脂的静态吸附比较

3．8．2 聚酰胺树脂的静态吸附单因素试验

3．9 阿拉伯半乳聚糖的分级纯化

3．9．1 DEAE-纤维素(OHˉ)色谱柱对阿拉伯半乳聚糖的分级结果

3．9．2 Sephadex G-75凝胶色谱柱对LAG-1和LAG-2的分离纯化结果

3．9．3 LAG-1b纯度初步鉴定结果

3．10 阿拉伯半乳聚糖的分子量测定结果

3．10．1 多糖分子量标准曲线的绘制

3．10．2 LAG-1a、LAG-1b、LAG-2a的分子量测定结果

3．11 阿拉伯半乳聚糖部分理化性质的测定结果

3．11．1 阿拉伯半乳聚糖的物理性状

3．11．2 阿拉伯半乳聚糖的化学性质

3．11．3 阿拉伯半乳聚糖的比旋光度的测定结果

3．12 阿拉伯半乳聚糖的结构分析

3．12．1 阿拉伯半乳聚糖的单糖组成测定结果

3．12．2 阿拉伯半乳聚糖的紫外光谱分析

3．12．3 阿拉伯半乳聚糖的红外光谱分析

3．12．4 碘-碘化钾反应

3．12．5 刚果红实验结果

3．13 阿拉伯半乳聚糖的体外抗氧化测定结果

3．13．1 还原力的测定结果

3．13．2 清除羟自由基(·OH)能力的测定结果

3．13．3 清除DPPH·自由基能力的测定结果

4 结论

5 展望

参考文献

7 攻读硕士期间发表论文情况

致谢