漆酶催化氧化促進殼聚糖-酚類物質接枝的研究.pdf

1、紙與我們的生活密切相關，具有廣泛的用途，但紙張在使用過程中經(jīng)常會沾染上細菌等微生物，造成疾病的傳播，從而限制或影響紙張在某些領域范圍內的使用，因此抗菌紙的研究越來越受到關注。此外，在含有油脂的食品中，油脂在存放一定時間后容易發(fā)生酸敗，使得含有油脂的食品變壞，影響食品的保質期、存放期，食用變質的食物對人體有危害，僅添加抗菌劑是不夠的，這通常需要向食品中添加抗氧化劑來減緩食品的酸敗。
　　殼聚糖是一種常用的天然抗菌劑，對細菌和真菌等微

2、生物有較強的抑菌能力，但是由于殼聚糖分子上缺少氫原子供體作為一個良好的斷鏈型抗氧化劑，使得其抗氧化性能差，只能作為輔助抗氧化劑使用，限制了其在許多領域的應用，因此對殼聚糖的改性成為近年來研究的熱點。
　　本論文從提高殼聚糖的抗氧化性能及改善其抗菌性能入手，選取阿魏酸、對羥基苯甲酸丁酯、4-香豆酸、丁香醛及香草醛等小分子酚類物質作為改性物，漆酶作為生物催化劑，在漆酶的作用下催化氧化小分子酚類物質接枝于殼聚糖上，研究經(jīng)漆酶/酚類物質改

3、性后的殼聚糖抗氧化性能和抗菌性能的變化。
　　通過實驗初步確定漆酶/酚類物質改性殼聚糖的最佳處理工藝條件為:pH值為6.5、反應時間為4h，反應溫度為40℃。實驗中采用傅里葉紅外光譜分析儀(FTIR)對漆酶催化氧化酚類物質接枝于殼聚糖的機理進行初步探究，結果表明改性后殼聚糖在1596cm-1為N-H變形振動峰消失，在1421cm-1處為-NH3+對稱彎曲振動、1384cm-1和1324cm-1處為NH-的彎曲振動減弱，并且在163

4、7cm-1處出現(xiàn)C=N伸縮振動峰，歸因于殼聚糖上氨基基團和酚羥基基團之間形成席夫堿鍵，這可能是由于酚類物質在漆酶的催化作用下形成醌類物質，醌與殼聚糖上的氨基受到席夫堿型的共價修飾。采用熱重分析儀(TGA)和X射線衍射光譜儀(XRD)對改性前后殼聚糖的熱穩(wěn)定性和晶體結構進行分析，結果表明經(jīng)阿魏酸、對羥基苯甲酸丁酯及4-香豆酸改性后的殼聚糖熱穩(wěn)定性得到提高，而丁香醛、香草醛改性后的殼聚糖熱穩(wěn)定性下降;改性后的殼聚糖結晶性都有所下降。

5、　　經(jīng)漆酶/酚類物質改性后的殼聚糖的抗氧化性能得到了明顯提高，其中經(jīng)漆酶/阿魏酸改性后的殼聚糖抗氧化性能最佳，對DPPH和ABTS的IC50（半數(shù)抑制濃度）值分別為1.79mg/mL，0.6mg/mL，還原力檢測A700值為0.758，而殼聚糖原樣在本實驗條件下未達到半數(shù)抑制濃度，且還原力檢測A700值僅為0.181，實驗結果顯示抗氧化性能強弱順序依次為:阿魏酸-殼聚糖、4-香豆酸-殼聚糖、丁香醛-殼聚糖、香草醛-殼聚糖、對羥基苯甲酸丁

6、酯-殼聚糖、殼聚糖原樣。改性后殼聚糖的抑菌性能得到良好的改善，其中對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌抑菌效果最好的是丁香醛-殼聚糖，對沙門氏菌抑菌效果最好的是香草醛-殼聚糖，對枯草芽孢桿菌抑菌效果最好的是對羥基苯甲酸丁酯-殼聚糖。
　　實驗中將不同濃度改性殼聚糖采用漿內添加法和表面涂布法處理紙張，掃描電鏡結果顯示采用漿內添加法可以使得殼聚糖顆成功的吸附在纖維的表面上，采用改良奎因法對紙張抑菌性能檢測，結果顯示處理后的紙張具有良好的抑菌性能