论文部分内容阅读
甲壳素/壳聚糖是地球上取之不尽用之不竭的可再生天然资源,具有良好的吸湿性、成膜性、生物相容性、可降解性和降脂、抑菌等多种生物学活性,但是甲壳素几乎不溶于任何有机溶剂,壳聚糖只溶于有机酸,这些性质大大限制了其广泛应用。本论文以甲壳素/壳聚糖为起始原料,针对性地对其进行分子修饰,并测定其衍生物的抗氧化和抑菌性,具体研究工作及结果如下:(1)对壳聚糖的抗氧化活性和抑菌活性进行测定,结果表明:两种粘度的壳聚糖抗氧化能力与样品的浓度呈现一定的相关性,粘度为50mpa.s的壳聚糖CTS2抗氧化效果明显优于高粘度(423mpa.s)的壳聚糖CTS1;两种壳聚糖对枯草芽孢杆菌的抑制能力优于大肠杆菌、沙门氏菌和金黄色葡萄球菌,CTS2对四种供试菌的抑菌能力均高于CTS1。(2)通过分子修饰分别在甲壳素6-OH与壳聚糖的2-NH2引入3-氯-2-羟丙基三甲基氯化钱(CTA)基团得到水溶性的甲壳素衍生物OHT-chitin (O羟丙綦甲壳素)和NHT-chitosan (N羟内基壳聚糖)。利用红外光潜仪(FT-IR)和凝胶渗透色谱(GPC)对其结构和分子量进行表征和确定。GPC测定结果表明,改性甲壳素与改性壳聚糖的分子量分别在9723和8986左右。(3)以未改性壳聚糖、水溶性壳聚糖和羧甲基壳聚糖为对照通过β-亚油酸—胡萝卜索体系、DPPH自由基清除能力、H202清除能力、还原力等测定来评价OHT-chitin和NHT-chitosan的体外抗氧化活性。结果表明改性之后的甲壳素/壳聚糖季铵盐改性产物OHT-chitin、 NHT-chitosan因CTA基团的引入使甲壳素/壳聚糖具有更多的活性-OH位,抗氧化性能得到极大改善。,0.6mg/mL的低浓度下,对亚油酸氧化的抑制率高达90%以上;OHT-chitin在5mg/mL时,还原力可达到1.192,接近未改性的CTS的4倍;OHT-chitin、NHT-chitosan与H2O2作用240man后消除率分别可达59.4%和56.3%,远远高于未改性壳聚糖和羧甲基壳聚糖;改性前后与DPPH的作用机制也表现出不同,改性产物在323nm处清除作用高于517nm处,而羧甲基壳聚糖主要作用于323nm处,未改性的CTS和WS-CTS集中作用于517nm处。(4)比较BHT、Vc和NHT-chitosan对DPPH消除自由基随浓度的变化关系发现,NHT-chitosan与BHT、Vc的清除自由基机理不同,而且有新产物生成,利用高效液相色谱对新产物定性分析,出峰时间为1.651min。(5)研究两种产物对革兰氏阳性菌(金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌)、革兰氏阴性菌(大肠杆菌和沙门氏菌)的抑菌性能发现:NHT-chitosan对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡葡球菌和枯草芽孢杆菌的最低抑菌浓度MIC分分别为5.12、10.24、10.24和2.56mg/mL最小杀菌浓度MBC浓度分别为20.48、40.96、40.96和10.24mg/mL OHT-chitin对大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌MIC浓度均为20.48mg/mL,对枯草芽孢杆菌抑制作用最强,为2.56mg/mL;对以上四种供试菌的MBC浓度分别为20.48、20.48、40.96和10.24mg/mL o研究三个不同浓度对各供试菌的抑制与时间关系,结果表明当浓度达到各供试菌的MBC时,OHT-chitin和NHT-chitosan均表现出较强的致死作用,可在6h内将细菌完全杀死(细菌总数约为105cfu/mL)。