论文部分内容阅读
本文研究了菜籽多糖的酶解及其酶解片段的结构,并考察了其对肠道益生菌的体外增殖作用。在筛选最佳修饰酶之后,以从菜籽中提取纯化所得到两种菜籽多糖组分(RP-1和RP-2)为研究对象,通过单因素试验和正交试验,研究了多糖组分的最佳酶解工艺条件:在最佳酶解工艺条件下,酶解后的菜籽多糖经Sephadex G-50柱层析分离纯化,得到两个多糖酶解片段(DRP-1和DRP-2),同时分析了两者的化学组成和基本结构;考察了菜籽多糖及多糖酶解片段在体外对肠道益生菌的增殖作用及其对益生菌发酵产生短链脂肪酸的影响。主要研究内容及结果如下:1.菜籽多糖酶解工艺研究。首先,以菜籽为原料,提取纯化得到两种菜籽多糖组分(RP1和RP2)。筛选最佳酶解工具酶,得到纤维素酶对菜籽多糖的修饰效果最佳。通过单因素试验和正交试验分析,得到多糖酶解的最佳工艺条件是:纤维素酶浓度150 U/mL,反应温度50℃,反应pH 5。在最优酶解条件下,用纤维素酶酶解RP-1和RP-2,经Sephadex-G50分离纯化,分别得到DRP-1和DRP-2。2.菜籽多糖及其酶解片段的化学组成和基本结构研究。HPLC分析表明RP-1、DRP-1、RP-2和DRP-2都是相对均一的多糖组分,四者的分子量分别为52485、7184、11908和5526 Da,表明酶解修饰使多糖的分子量减小。紫外吸收光谱图显示RP-1、DRP-1、RP-2和DRP-2均不含核酸。RP-1和RP-2含有蛋白质,而DRP-1和DRP-2不含蛋白质。气相色谱分析表明,RP-1、DRP-1、RP-2和DRP-2均主要由鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖组成。四种多糖中鼠李糖、阿拉伯糖、木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖的摩尔百分含量分别如下:RP-1为1.98、25.32、4.26、6.87、56.31和5.26%;RP2为3.32、48.69、4.98、32.24、8.41和2.63%;DRP-1为2.14、15.67、5.68、3.68、65.24%和7.59%;DRP-2为5.24、35.47、2.69、38.69、12.24和5.67%。经测定,RP-1的总糖、蛋白质、糖醛酸及硫酸根含量分别为68.23、13.26、8.85和9.66%;RP-2中四者的含量分别65.84、19.10、4.90及10.16%。DRP-1的总糖、糖醛酸及硫酸根含量分别为81.40、6.38和12.22%;DRP-2中三者的含量分别为78.43、10.20及11.37%。3.菜籽多糖及其酶解片段对肠道益生菌的体外增殖作用研究。通过体外培养的方法,以培养基的OD值和pH值为评价指标,研究了菜籽多糖(RP-1和RP-2)及其酶解产物(DRP-1和DRP-2)对青春双歧杆菌、婴儿双歧杆菌、两歧双歧杆菌和嗜酸乳杆菌的增殖作用。结果表明RP-1、RP-2、DRP-1和DRP-2对四种菌株均有明显的增殖作用,菜籽多糖酶解片段较菜籽多糖的增殖效果更为明显。RP-1、RP-2、DRP-1和DRP-2对益生菌增殖的最佳浓度在1.5~2%(W/V),超过这一浓度时,益生菌数量不再增加,甚至出现下降。在益生菌培养过程中,伴随着益生菌数目的增加,培养基的pH值相应降低,说明RP-1、RP-2、DRP-1和DRP-2均可以被益生菌代谢利用,产生有机酸。添加菜籽多糖酶解片段相对于添加菜籽多糖的培养基pH降低更为明显。从生长曲线可以看出,在添加菜籽多糖的培养基中,益生菌培养24~32 h达到稳定期,而在添加菜籽多糖酶解片段的培养基中16~24 h即可达到稳定期。以上结果均表明,菜籽多糖酶解片段比菜籽多糖更容易被益生菌所利用,对益生菌的增殖效果更为明显,因而具有更好的益生元效应。4.菜籽多糖及其酶解片段对益生菌发酵产生短链脂肪酸的影响。通过体外培养的方法,考察菜籽多糖(RP-1和RP-2)及其酶解片段(DRP-1和DRP-2)对益生菌发酵产生短链脂肪酸的影响。研究表明: (1)三种双歧杆菌发酵产生乙酸、丙酸、丁酸和乳酸,其中主要为乙酸和乳酸,以乙酸最多;嗜酸乳杆菌发酵产生乙酸、丙酸和乳酸,其中主要为乙酸和乳酸,尤以乳酸最多。(2)菜籽多糖及其酶解片段均可增加益生菌发酵产生的短链脂肪酸量,但菜籽多糖酶解片段经发酵后产生的短链脂肪短含量比菜籽多糖高。这些结果证明了菜籽多糖酶解产物具有更好的益生元效应。