甘薯蔓多糖特性與分子硫酸化修飾的研究.pdf

1、甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam.),屬旋花科多年生植物,是福建省特有的經(jīng)濟(jì)作物之一,具有豐富的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值以及藥用功效。本項(xiàng)目擬采用福建金山763甘薯的副產(chǎn)物一其葉、莖、蔓(統(tǒng)稱(chēng)甘薯蔓)為原料,利用超聲波輔助提取甘薯蔓多糖，對(duì)其進(jìn)行脫色、分離純化，分析探討甘薯蔓多糖的分子特性，研究甘薯蔓多糖分子硫酸化修飾工藝,并考察硫酸化修飾對(duì)甘薯蔓多糖抗氧化性能的影響。主要研究結(jié)果如下：
　　 ⑴采用超聲波技術(shù)與熱水浸提相結(jié)合

2、輔助提取甘薯蔓多糖,探討了料液比、提取溫度、超聲波功率、超聲波處理-水提時(shí)間、提取液pH對(duì)甘薯蔓多糖提取的影響效果。采用L16(45)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)獲得的甘薯蔓多糖提取的最佳工藝為:料液比1:50,超聲波功率500W。浸提溫度75℃,浸提時(shí)間90min。以此優(yōu)化方案,在pH為近中性條件下,提取甘薯蔓多糖2次,甘薯蔓多糖平均提取率為3.86％。
　　 ⑵采用H2O2脫色法對(duì)甘薯蔓多糖進(jìn)行脫色,通過(guò)[L9(33)]正交試驗(yàn),以脫色

3、后甘薯蔓粗多糖含量、·OH清除率為衡量指標(biāo),獲得甘薯蔓多糖H2O2脫色最佳工藝為：在添加5‰(w/v)EDTA作為護(hù)色劑,調(diào)節(jié)脫色液pH值8.8的輔助條件下,H2O2使用量為甘薯蔓多糖溶液的1.0％(v/v)、脫色溫度50℃、脫色時(shí)間1h。在上述條件下脫色后甘薯蔓粗多糖的保存率為70.3％,其·OH清除率為原甘薯蔓粗多糖的85.4％。
　　 ⑶經(jīng)SephadexG-75凝膠色譜分離、純化的甘薯蔓多糖為單一級(jí)分,冷凍干燥后為淺褐色

4、絮狀粉末,易溶于水;在100℃以?xún)?nèi),以及常規(guī)食品加工pH范圍內(nèi),穩(wěn)定性較好。甘薯蔓多糖比旋光度[a]20D=+78°(0.071,H2O),特性粘度[η]=10.421;其與硫酸-苯酚反應(yīng)呈棕褐色,與蒽酮反應(yīng)呈暗綠色:與I2-KI、FeCl3、硫酸-咔唑、斐林試劑均呈陰性;與考馬斯亮藍(lán)反應(yīng)呈陽(yáng)性;經(jīng)HPGPC與紫外光譜進(jìn)行分析,鑒定甘薯蔓多糖為單一級(jí)分,并結(jié)合有蛋白質(zhì)的多糖絡(luò)合物,其中蛋白質(zhì)含量為35.4％;確定其分子量為1824736

5、D。
　　 ⑷通過(guò)對(duì)甘薯蔓多糖紅外光譜指紋區(qū)的特征吸收解析表明：甘薯蔓多糖含有羧基,是一種中偏酸性多糖;甘薯蔓多糖在954.81cm-1處有吸收峰,屬β-D-葡萄毗喃糖,同時(shí)結(jié)合1H-NMR譜圖特征證明該糖鏈幾乎由β-構(gòu)型糖苷鍵連接。
　　 (4)采用氨基磺酸-甲酰胺法對(duì)甘薯蔓多糖進(jìn)行硫酸化修飾,通過(guò)四元二次通用旋轉(zhuǎn)組合試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,建立的甘薯蔓多糖硫酸化修飾的動(dòng)力學(xué)方程為:
　　 Y=1.41000+0.027

6、50X1+0.02500X2+0.01250X3+0.01083X4-0.09521X12-0.08146X22-0.08646X32-0.08646X42-0.03500X1X2-0.01500X3X4
　　 通過(guò)該方程獲得的甘薯蔓多糖硫酸化修飾最佳工藝參數(shù)組合為:當(dāng)各影響因素均處于0水平時(shí),即氨基磺酸用量30mg、甲酰胺用量8mL、酯化時(shí)間3h、酯化溫度90℃,可使甘薯蔓多糖獲得理想的硫酸取代度,DS為1.42;甘薯蔓多糖硫