本文選題：虎乳靈芝 + 多糖�。� 參考：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：虎乳靈芝(Lignosus rhinocerotis)是一種食藥兩用真菌,具有很高的營養(yǎng)價(jià)值和廣泛的生物活性,多糖是其中主要活性成分之一。并且,多糖的功能特性(營養(yǎng)、工藝或生物活性)與它們的多級(jí)結(jié)構(gòu)(單糖組成、糖苷鍵、支化度、分支長度、分子量和鏈構(gòu)象)及溶液行為密切相關(guān)。因此,本論文從虎乳靈芝菌核中提取得到高支化多糖(LRP),對(duì)其多級(jí)結(jié)構(gòu)(化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子尺寸和鏈構(gòu)象)及溶液行為進(jìn)行了研究,以期為闡明LRP的精細(xì)結(jié)構(gòu)、加工特性及構(gòu)效關(guān)系提供理論依據(jù),也為高支化多糖在食品行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。本論文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下。采用不同溫度的水提法(25℃、95℃和120℃)和1mol/L的NaOH溶液(4℃)從虎乳靈芝菌核中成功得到四種多糖級(jí)分(LRP-1、LRP-2、LRP-3和LRP-4),用尺寸排除色譜-多角度激光光散射儀-示差檢測(cè)儀(SEC-MALLS-RI)、氣相色譜儀(GC)、傅里葉變換紅外光譜儀(FT-IR)及紫外可見分光光度計(jì)(UV-vis)分析了四種LRP級(jí)分的結(jié)構(gòu)、分子尺寸和鏈構(gòu)象,并用環(huán)磷酰胺(Cy)誘導(dǎo)的免疫低下模型評(píng)價(jià)了它們的免疫調(diào)節(jié)活性。LRP-1和LRP-2是多糖-蛋白質(zhì)復(fù)合物(46 ～ 68% β-D-葡聚糖和27 ～ 48%蛋白質(zhì)),而LRP-3和LRP-4完全由D-葡萄糖組成。相比于LRP-1、LRP-2和LRP-3, LRP-4具有低分散性、高分子量(Mw,5.86×106g/mol)和高粘度([η],202.6 mL/g)�；赟2z1/2-Mw 的指數(shù)β及其“U型”分布曲線,可以得出四種LRP級(jí)分皆是一種高支化的大分子,其中LRP-3比LRP-2在水中具有更為緊縮的球形構(gòu)象。此外,四種LRP級(jí)分通過提高免疫器官指數(shù)、促進(jìn)淋巴細(xì)胞增殖和刺激重要細(xì)胞因子TNF-α和INF-γ的分泌來提高環(huán)磷酰胺誘導(dǎo)的免疫低下小鼠的免疫力。采用第二章的提取方法(將NaOH溶液濃度降低至0.5 mol/L)從虎乳靈芝菌核中得到堿溶性多糖(LRP),通過氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)、FT-IR、GC、1D和2D核磁共振儀(NMR)等儀器結(jié)合單糖組成分析、高碘酸氧化、Smith降解(包括可控Smith降解)和甲基化分析表征了 LRP的結(jié)構(gòu)特征。LRP是以(1→3)-β-D-Glcp為主鏈,每3個(gè)葡萄糖殘基帶有1個(gè)(1→6)-鏈接的高支化側(cè)鏈,該支鏈由3個(gè)(1→6)-β-D-Glcp殘基構(gòu)成次級(jí)主鏈,且含有2個(gè)在03位取代的β-D-Glcp端基。LRP的支化度為0.76,表明其具有高度支化的結(jié)構(gòu)。采用SEC-MALLS-Vis-RI檢測(cè)得到LRP在25℃下0.25M LiCl/DMSO溶液中的Mw、S2z12、流體力學(xué)半徑(Rh)和[η]值分別為 2.88×105g/mol、30.36nm、22.34nm 和 131.5mL/g。此外,[η]-Mw的指數(shù)α、S2z1/2Mw的指數(shù)β、分形維數(shù)df及分子參數(shù)ρ分別為0.20、0.33、2.50和1.36,證明LRP是一種高支化多糖且在LiCI/DMSO溶液中呈現(xiàn)緊縮線團(tuán)構(gòu)象。采用 SEC-MALLS-Vis-RI、馬爾文納米粒度儀(DLS)、FT-IR、UV-vis、圓二色譜儀(CD)、透射電鏡(TEM)等儀器并結(jié)合剛果紅實(shí)驗(yàn)分析了超聲處理不同時(shí)間對(duì)LRP稀溶液(1mg/mL)的有序結(jié)構(gòu)、分子參數(shù)及鏈構(gòu)象的影響,揭示了超聲波作用下LRP在水中的分散機(jī)制。剛果紅實(shí)驗(yàn)和CD的結(jié)果表明,超聲處理0-90min,LRP的有序結(jié)構(gòu)仍然存在。短時(shí)間的超聲可提高LRP的水溶性,溶液由渾濁變澄清,LRP的各分子參數(shù)(Mw、Mn、S2z1/2、[η]和Rh)急劇下降,分子量分布變寬,粒度變小,而長時(shí)間的超聲會(huì)使溶液再次變渾濁,各分子參數(shù)趨于平緩,甚至有上升趨勢(shì),分子量分布變窄,粒度變大。結(jié)合構(gòu)象參數(shù)α([η]-Mw的指數(shù))和β(S2z12-Mw的指數(shù)),發(fā)現(xiàn)超聲處理后LRP的緊湊線團(tuán)先變松散再變緊密。綜上,超聲波作用下LRP在水中的分散機(jī)制如下:超聲前期,LRP溶液中較大的聚集體在空化效應(yīng)的作用下被分散為一些小線團(tuán),溶解性增加,溶液由渾濁變澄清;隨超聲時(shí)間的延長,LRP溶液中的小線團(tuán)越來越多,由于過度密集和表面效應(yīng)發(fā)生聚集,使溶液又變渾濁。運(yùn)用流變學(xué)的方法研究了濃度對(duì)LRP的溶液行為的影響。穩(wěn)態(tài)剪切測(cè)試結(jié)果表明,LRP/水體系為剪切變稀的假塑性流體,剪切稀釋現(xiàn)象隨濃度增大而更加顯著�；贑ross模型和冪率定律擬合,LRP/水體系從稀溶液到濃溶液的臨界轉(zhuǎn)變濃度(也稱交疊濃度,c*)為2.65 mg/mL,與通過特性粘數(shù)([η],378±32 mL/g)的倒數(shù)計(jì)算得到的c*值相一致。動(dòng)態(tài)頻率掃描和微流變測(cè)試顯示,LRP/水體系的儲(chǔ)能模量(G')與損耗模量(G")隨角頻率(ω)的增大而增大,且在濃度約為10mg/mL,體系由濃溶液轉(zhuǎn)變?yōu)槿跄z。LRP/水體系的彈性和粘度隨濃度的增大而增加,且流動(dòng)性變差。當(dāng)LRP/水體系濃度≤12.5 mg/mL時(shí),其更偏向于粘性液體;而當(dāng)濃度為15和20mg/mL時(shí),其更偏向于彈性固體。當(dāng)LRP/水體系濃度為8、9和10mg/mL時(shí),動(dòng)態(tài)復(fù)合粘度(η*)和穩(wěn)態(tài)剪切粘度(η)的關(guān)系符合Cox-Merz準(zhǔn)則,濃度過高或過低,都會(huì)偏離Cox-Merz準(zhǔn)則,表明過高或過低的濃度會(huì)導(dǎo)致LRP分子在動(dòng)態(tài)振蕩和穩(wěn)態(tài)剪切不同的運(yùn)動(dòng)模式下發(fā)生了不同程度的分子重排。蠕變-恢復(fù)測(cè)試顯示,不同濃度的LRP/水體系的蠕變段采用Burgers模型擬合得到的瞬時(shí)彈性柔量(J0)、延遲彈性柔量(J1)、最大柔量(Jmax)和延遲時(shí)間(λ)隨濃度的增加而降低,零剪切粘度(η0)隨濃度的增加而上升,柔量恢復(fù)百分比(R)隨濃度的增加從58.51%增大到92.30%,表明體系彈性增強(qiáng)。觸變環(huán)的面積隨濃度的增加而變大,表明濃度對(duì)LRP/水體系的觸變性影響較大且呈正相關(guān)。LRP/水體系的穩(wěn)定性隨濃度的增大而增加,當(dāng)濃度≥7 mg/mL時(shí),不再發(fā)生聚集沉淀的現(xiàn)象。運(yùn)用流變學(xué)的方法研究了 LRP凝膠的自修復(fù)性能及溫度對(duì)其溶液行為的影響。應(yīng)變(γ)和頻率(ω)對(duì)LRP體系(15mg/mL)造成的影響是可逆的,被破壞的纏結(jié)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能快速地自行修復(fù)。并且,LRP/水體系在較大的γ (100%)下由凝膠態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檎沉鲬B(tài),一旦這個(gè)較大的γ被移除后,LRP/水體系又能從粘流態(tài)恢復(fù)至凝膠態(tài),表明LRP凝膠具有自修復(fù)能力。LRP體系在整個(gè)升溫和降溫的過程中一直處于凝膠態(tài),且溫度對(duì)LRP凝膠的影響是不可逆的。第一次升溫過程中,LRP存在玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg,49.35℃),暗示LRP發(fā)生了變性,從有序向無序轉(zhuǎn)變;降溫過程體系的粘彈性有所恢復(fù)。在第二次升溫過程中,G'和G"曲線中的玻璃化轉(zhuǎn)變峰消失,表明已變性的LRP不能恢復(fù)至最初的狀態(tài),且變性后的LRP凝膠仍具有熱不穩(wěn)定性。經(jīng)過第一次升溫和降溫后,LRP凝膠的強(qiáng)度增大,但在經(jīng)歷第二次升溫和降溫后,其強(qiáng)度減弱。微流變測(cè)試發(fā)現(xiàn),只有當(dāng)LRP/水體系濃度≥9 mg/mL時(shí),才能在一定溫度下形成凝膠,而當(dāng)濃度足夠大(≥20 mg/mL)時(shí),其在常溫下就已經(jīng)形成凝膠。運(yùn)用Arrhenius方程擬合表觀粘度(η)與溫度的關(guān)系計(jì)算出流動(dòng)活化能(Ea),發(fā)現(xiàn)在剪切速率(γ)恒定時(shí),隨濃度的增大,LRP/水體系的Ea減小,表明LRP/水體系流動(dòng)性受溫度影響越不顯著。采用流變儀研究了超聲對(duì)LRP濃溶液(15 mg/mL)的溶液行為的影響。超聲處理前后的LRP/水體系均呈現(xiàn)剪切變稀的假塑性流體特征,隨超聲時(shí)間的延長,LRP/水體系先增稠再變稀。超聲處理后的LRP/水體系均呈現(xiàn)與未超聲處理相同的弱凝膠性質(zhì),隨超聲時(shí)間延長到10 min, LRP凝膠的強(qiáng)度增加到最大值,隨后強(qiáng)度減弱。超聲處理后的LRP凝膠會(huì)更加偏離Cox-Merz準(zhǔn)則。超聲處理前后的LRP/水體系在升溫和降溫的整個(gè)過程中一直處于凝膠態(tài),且均具有熱不可逆性,降溫后的LRP凝膠的強(qiáng)度隨超聲時(shí)間的延長而逐漸減弱。超聲會(huì)使LRP凝膠的Tg向低溫移動(dòng)。γ和ω對(duì)超聲處理前后的LRP凝膠造成的影響是可逆的,超聲處理后的LRP凝膠仍具有自修復(fù)能力。LRP凝膠的J0、J0、Jmax和λ值隨超聲時(shí)間的延長先降低再增大,而η0和R值先增大后降低;超聲處理10 min能使LRP凝膠的強(qiáng)度增加,彈性響應(yīng)變快,抵抗外加形變的能力變強(qiáng),結(jié)構(gòu)恢復(fù)率變高。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O629.12

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1731231