食源性疾病是世界各国普遍关注的重大问题,食源性致病菌污染能引发腹泻、呕吐、肠胃炎等严重的胃肠道疾病,传统的食品保存方法有盐腌、糖渍、干制、酒泡等。现代的贮存方法主要有罐藏、脱水、冷冻、真空包装、添加防腐剂,存在容易破坏食品组织等问题,因此开发出天然抗菌剂来取代原有的防腐剂是当前科研工作者研究的热点。针对两个及两个以上的天然产物组合作为一种新型的天然抗菌剂,被认为是更好的延长食品保存期的方法。研究发现羧甲基茯苓多糖（Carboxymethyl pachymaran,CMP）与莲房原花青素（lotus seedpod procyanidins,LSPC）均具有较强的抑菌活性。本文以白茯苓粉为原料,优化羧甲基化改性工艺,并对其进行结构表征,探究了茯苓多糖的羧甲基取代度（Degree of substitution,DS）对其结构与抑菌活性的影响,评价了其与LSPC的协同抑菌效果及机制,并对两者间的相互作用机制进行了研究。本研究主要结果如下:1、茯苓多糖羧甲基化修饰的最佳工艺条件优化及CMP结构的初步表征白茯苓粉(茯苓（Poriacocos（Schw.）Wolf）中含有高达89.39%的总糖及少量蛋白（2.53%）和脂类（2.31%）。因此,在化学修饰时直接以白茯苓粉为原料代替茯苓多糖,并对其改性工艺进行了优化。结果表明:茯苓全粉最佳改性工艺条件为:反应物（以茯苓多糖计:氢氧化钠:一氯乙酸）的摩尔比1:3.5:1.75,乙醇质量分数为80%,溶胀时加入的乙醇量与原料比为7:1,反应时间为4h,反应温度为65℃,此条件下,CMP的DS可达到0.728,其得率为86.36%。通过改变反应条件,可制得DS从0.350-0.728的不同产物CMP1-7。改性后的CMP中总糖含量随着DS的增加而降低,刚果红试验及碘-碘化钾实验表明CMP1-7中不存在高度有序的螺旋结构,且存在较长的侧链,有着复杂的支链结构。2、对不同取代度CMP的结构进行表征采用紫外、红外、核磁共振波谱、气相色谱及激光光散射、DSC、SEM等手段,对所制备的不同DS的CMP进行了结构表征,同时从体外评价了相应样品的抑菌活性及重要的理化特性。结果表明:CMP带负电荷,其电位绝对值随着CMP取代度（DS）的升高而增大,而粒径与热稳定性随着DS的增加先升高后降低,且改性后的CMP热稳定性优于未经改性的白茯苓粉。CMP1-7都表现出明显的非牛顿流体剪切稀释的特征。溶液黏度随着CMP的DS的升高而降低,而CMP的疏水性则随着DS升高而升高。CMP固体粉末的微观形态分析表明随着DS增加,颗粒间聚集程度增大,结构越紧密,颗粒破碎越严重。紫外光谱分析结果与定量红外光谱分析结果表明CMP中含有极少量的蛋白质,CMP均显示典型的多糖特征吸收峰（2900 cm-1）及1640 cm-1和1420 cm-1羧甲基的特征吸收峰,说明羧甲基化成功。气相色谱结果表明,CMP为均一多糖,均由D-葡萄糖组成。核磁共振光谱分析结果表明CMP主要为β-（1,3）-葡萄糖聚合体,含有以β-D-（1-3）-糖苷键连接的主链及β-（1,6）-糖苷键连接的支链,凝胶渗透色谱结果表明CMP1-7的平均分子量分别为 3.356×105 Da、2.820×105 Da、2.636×105 Da、2.538×105 Da、2.503×105 Da、2.482÷105 Da、2.170÷105 Da。体外抑菌活性结果表明,CMP 的抑菌具有选择性,CMP-7（DS=0.728）对金黄色葡萄球菌的最大抑菌率能达到60.91%,而对大肠杆菌的最大抑制率仅为35.55%,DS是提高CMP抑菌活性的重要因素,说明提高疏水性有益于CMP的抑制作用,因而高取代度的CMP抑菌活性越高,是一种优良的潜在新型抗菌剂。3、CMP与LSPC对食源性致病菌的协同抑制效应及机制CMP与LSPC复合物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌与肠炎沙门氏菌的抑制作用显示协同效应,结果表明:生长杀灭曲线、浓度-抑菌曲线与MIC、MBC值表明,LSPC与CMP-5的最佳复配质量比为3:1（w/w）。CMP的加入能有效解决LSPC低浓度促进致病菌增殖的负效应,当LSPC浓度为0.04 mg/mL时,对金黄色葡萄球菌的增值率达40%,与CMP-7复配后,同样总浓度下的复配溶液对金黄色葡萄球菌的抑制率能达到30%,且不显示增值作用。胞内钾离子渗漏实验与PI染色实验、扫描电镜及透射电镜分析结果表明不同样品对金黄色葡萄球菌与大肠杆菌的细胞壁、细胞膜有损伤作用,效果为复配样品＞LSPC＞CMP-5,且对金黄色葡萄球菌的损伤程度强于大肠杆菌。1.5 mg/mL复配溶液处理的金黄色葡萄球菌的胞内活性氧（Reactive oxygen species,ROS）强度最高可达290,而3 mg/mL复配溶液处理的大肠杆菌胞内ROS强度最高仅为100,表明样品处理对不同细菌胞内ROS的产生有较大影响,金黄色葡萄球菌的胞内ROS产生程度显著高于大肠杆菌。这是与二者细胞膜和细胞壁结构有关。抑菌活性的差异反映了革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌在细胞表面结构上的差异。4、不同取代度CMP与LSPC的相互作用及机制本章对CMP与LSPC之间相互作用的机理与作用力种类进行了探究,结果表明:紫外光谱分析中复合液在280 nm处的吸收值随着CMP的DS的增高而增大,红外光谱分析中3000～3600 cm-1吸收带随着CMP的DS的增高而变宽,证实了 CMP与LSPC中存在疏水相互作用与氢键相互作用,且CMP的DS越高,疏水相互作用力越强。差示扫描量热分析、流变学分析与电位粒径分析结果表明复配物的热稳定性、流变性与溶液粒径及电位相较单独的LSPC与CMP均有较大改变。复配后混合液的黏度反而比单独的CMP低,而溶液电位绝对值较单独的CMP高,这进一步证明了两者间存在相互作用,且粒径与Zeta电位结果表明,LSPC与CMP间存在静电斥力。芘荧光探针法表明,不同DS的CMP与LSPC复配后形成了疏水微区,且CMP的DS越高复配溶液疏水性越强,等温滴定量热法分析中,CMP与LSPC的结合为熵驱动过程,表明LSPC与CMP之间存在疏水作用力,且为主要作用力。SEM分析结果表明复配物的微观形态较LSPC与CMP有极大的变化,复配后更适宜于发挥其生物活性,CMP的DS越高,此效果越明显。本课题研究发现,CMP与LSPC的复合液可以结合CMP与LSPC的优点,羧甲基茯苓多糖CMP与LSPC的复合物可以显著提高二者的抑菌活性,而且CMP的加入能够拮抗LSPC在低浓度下增殖致病菌的负效应,并显示明显地增效作用,同时还讨论了 DS对CMP活性的影响。并证实二者是通过造成细菌细胞膜与细胞壁损伤及促进胞内活性氧的生成等多方面抑制食源性致病菌的生长。同时还揭示了 CMP与LSPC对食源性致病菌的协同抑制途径,并对两者间结合的相互作用及机理进行了探究,为开发出一种天然复合抗菌剂奠定了科学和实验基础。课题的完成有着较重要的理论和现实意义。