牛蒡菊糖的制備、對(duì)雙歧桿菌的增殖及應(yīng)用研究.pdf

1、牛蒡(ArctiumlappaL.)是一種藥食同源的兩年生草本植物。目前，牛蒡的經(jīng)濟(jì)價(jià)值主要體現(xiàn)在牛蒡根作為一種出口的新、特蔬菜，但國(guó)際市場(chǎng)對(duì)出口牛蒡規(guī)格要求較高，造成等外根(次品)牛蒡資源的浪費(fèi)。牛蒡的肉質(zhì)根含有豐富的菊糖。菊糖(inulin)由果糖分子通過(guò)β-(2→1)鍵連接，聚合程度從2-70，一般平均為10。菊糖具有多種優(yōu)良的功能作用，可作為質(zhì)構(gòu)改良劑、穩(wěn)定劑、抗凍劑和抗老化劑應(yīng)用于食品中。本論文利用等外牛蒡根為原料，研究牛蒡菊

2、糖的提取分離技術(shù)，并對(duì)牛蒡菊糖的分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定；研究牛蒡菊糖對(duì)雙歧桿菌體的增殖作用；另外，對(duì)菊糖在低脂乳體系中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。主要研究?jī)?nèi)容如下： 牛蒡菊糖的提取和純化工藝的研究。以等外牛蒡根為原料，通過(guò)響應(yīng)面分析優(yōu)化了牛蒡菊糖的提取工藝，確定了菊糖提取的最佳工藝條件，即：提取溫度80℃，提取時(shí)間114min，固液比1:15，連續(xù)提取兩次。在此條件下，菊糖得率可達(dá)93.86％。對(duì)牛蒡菊糖脫蛋白、脫色方法進(jìn)行比較，結(jié)果表明采用離

3、子交換樹(shù)脂效果較好。牛蒡菊糖粗品經(jīng)SephadexG—50葡聚糖凝膠柱層析分離純化后得到純品，純度為99.47％。 牛蒡菊糖的結(jié)構(gòu)分析。通過(guò)氣相色譜、紅外光譜、1H及13CNMR波譜分析表明，牛蒡菊糖主要是由12個(gè)呋喃型的果糖以β-(2→1)糖苷鍵相連，末端1個(gè)吡喃型的葡萄糖以α-(1→2)糖苷鍵連接到果糖上的線性直鏈結(jié)構(gòu)。經(jīng)高效凝膠色譜分析表明，菊糖的相對(duì)分子量為2168，聚合度約為13。 牛蒡菊糖對(duì)雙歧桿菌體外生長(zhǎng)的

4、促進(jìn)作用研究。結(jié)果表明，牛蒡菊糖對(duì)雙歧桿菌有明顯增殖作用。牛蒡菊糖作為雙歧桿菌培養(yǎng)基的碳源要有適宜的濃度，以添加1.0％的濃度增殖效果最好。對(duì)雙歧桿菌生長(zhǎng)曲線的研究表明，以牛蒡菊糖為碳源培養(yǎng)的雙歧桿菌的生長(zhǎng)速率比以乳糖為碳源培養(yǎng)的雙歧桿菌生長(zhǎng)速率快。雙歧桿菌發(fā)酵牛蒡菊糖同時(shí)，使培養(yǎng)液的pH值降低。不同聚合度的果聚糖對(duì)雙歧桿菌生長(zhǎng)影響的研究表明，雙歧桿菌能夠利用短鏈的菊糖(牛蒡菊糖和菊苣菊糖)和低聚果糖，但是不能夠利用高聚合度的菊糖(長(zhǎng)鏈

5、菊糖)。 牛蒡菊糖對(duì)腸道菌群影響的研究。小鼠體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，牛蒡菊糖對(duì)腸道益生菌.雙歧桿菌和乳酸桿菌生長(zhǎng)有增殖作用。研究表明，雙歧桿菌能夠利用短鏈的菊糖和低聚果糖，但是不能夠利用長(zhǎng)鏈菊糖。聚合度是決定雙歧桿菌能否利用果聚糖的主要因素。在益生元(短鏈的菊糖和低聚果糖)增殖腸道益生菌的同時(shí)，對(duì)腸球菌和腸桿菌并沒(méi)有顯著的影響。 牛蒡菊糖在低脂乳混合體系中應(yīng)用的研究。將不同聚合度的果聚糖(牛蒡菊糖、長(zhǎng)鏈菊糖和低聚果糖)添加到脫脂乳

6、體系中，結(jié)果表明，含有8％和10％(w/w)長(zhǎng)鏈菊糖的樣品中，可以看到輕微的沉淀，這是由于長(zhǎng)鏈菊糖在溶液中形成的菊糖結(jié)晶聚集所產(chǎn)生的。對(duì)卡拉膠—牛奶—菊糖混合體系的流變研究表明，加入卡拉膠的體系，均為弱凝膠體系，即儲(chǔ)能模量(G')>損耗模量(G")。加入果聚糖后，對(duì)體系的流變特征也產(chǎn)生一定的影響。對(duì)玉米淀粉—牛奶—菊糖混合體系的研究表明，當(dāng)?shù)矸蹪舛扔?％增加到4％時(shí)，由于分散相中淀粉顆粒體積的增加，表觀黏度顯著增加。玉米淀粉—牛奶—菊糖