巖藻多糖的結(jié)構(gòu)解析及其在含納米銀抗菌膜制備中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-02-04 08:47
巖藻多糖是由L-巖藻糖和其他單糖殘基以及乙;鶊F(tuán)、丙酮酸基團(tuán)等構(gòu)成的一種水溶性多糖。微生物來(lái)源的巖藻多糖具有產(chǎn)量高,易于工業(yè)化生產(chǎn)的特點(diǎn)。在本研究中,由Kosakonia sp.產(chǎn)生的莢膜胞外多糖,經(jīng)過(guò)部分酸水解后,采用陶瓷膜過(guò)濾、超濾膜過(guò)濾、透析和離子交換層析等現(xiàn)代分離純化技術(shù),分離提取到了高純度的巖藻多糖樣品。采用高效液相色譜(HPLC)和氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)分析了多糖中的單體糖組成以及糖醛酸和丙酮酸的含量。同時(shí)結(jié)合核磁共振波譜、紅外光譜等技術(shù)對(duì)巖藻多糖的主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了解析;然后基于巖藻多糖的還原性和穩(wěn)定性制備了基于巖藻多糖的含納米銀顆粒的薄膜,并研究了該薄膜的抗菌活性以探索其作為新型抗菌材料的潛力。主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)果如下:1.細(xì)菌巖藻多糖的發(fā)酵制備及提取純化工藝采用流加補(bǔ)料的方式,使用50 L發(fā)酵罐發(fā)酵生產(chǎn)得到富含巖藻多糖的發(fā)酵液,經(jīng)過(guò)離心分離、Sevage法脫蛋白、透析和凍干過(guò)程,得到高純度的原始胞外多糖(EPS)。使用硫酸部分水解多糖后經(jīng)陶瓷膜、超濾膜過(guò)濾,結(jié)合Sevage法脫蛋白后透析凍干得到了富含巖藻糖的部分酸水解多糖(AH-EPS)。研究表明部分酸水解提取工藝更適用于...
【文章來(lái)源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:73 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
AH-EPS與EPS的分離提純流程圖
從 AH-EPS 的元素分析結(jié)果來(lái)看:C 32.36%,H 6.93%,S 0.15%,N 0%,沒(méi)有蛋白質(zhì)殘留。多糖樣品純度較高,能夠滿足后續(xù)的實(shí)驗(yàn)分析。 GPC 圖譜(圖 3.2)顯示產(chǎn)自 Kosakonia sp. CCTCC M2018092 的原始 EPS 是一種異質(zhì)的高分子量多糖,Mw 約為 3.65×105 Da(Mw/Mn = 1.7),而 AH-EPS 為均質(zhì)高分子多糖,Mw 為 3.47×104 Da(Mw/Mn = 1.2),可見(jiàn)部分酸水解提取路線會(huì)造成多糖分子質(zhì)量一定程度上減小,但其分子量的分布更加集中。 由于AH-EPS 具有能大規(guī)模生產(chǎn)和具有同質(zhì)性的優(yōu)越之處,加之高粘度的 EPS 不利于精細(xì)結(jié)構(gòu)的解析。因此,在后續(xù)工作中僅對(duì) AH-EPS 進(jìn)行了全面的結(jié)構(gòu)表征。 重量 濕度 N (%) C (%) H (%) S (%) 2.221mg 0 0 32.36 6.93 0.149
西南大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士論文163.3.4高效液相色譜(HPLC)分析單糖組成HPLC初步分析表明AH-EPS中含有巖藻糖,葡萄糖,半乳糖。由于半乳糖和葡萄糖為同分異構(gòu)體,在HPLC分析條件下,未能完全分離開(kāi),故不能使用上述HPLC方法進(jìn)行單糖組分的定量分析。需要進(jìn)一步采用分離度更好的方式進(jìn)行單糖組分比例分析。圖3.3AH-EPS完全酸水解產(chǎn)物色譜圖Figure3.3ChromatogramofAH-EPScompleteacidhydrolysate.3.4本章小結(jié)本實(shí)驗(yàn)采用高產(chǎn)巖藻多糖的Kosakoniasp.CCTCCM2018092菌株進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)制備多糖樣品。在四寬葉+四寬葉+六直葉+框型攪拌槳的優(yōu)化組合基礎(chǔ)上,采用流加補(bǔ)料的方式進(jìn)行發(fā)酵。通過(guò)對(duì)發(fā)酵液部分酸水解,大幅降低了發(fā)酵液的粘度,從而大幅減小了后期分離純化的難度,使得大批量的制備巖藻多糖純化樣品成為可能。在本實(shí)驗(yàn)中從發(fā)酵液中分離和純化后,獲得了13.5g/L的純化EPS產(chǎn)量或12.6g/L的純化AH-EPS產(chǎn)量。本章通過(guò)對(duì)AH-EPS樣品的元素分析證明多糖部分酸水解后,經(jīng)陶瓷膜和超濾膜過(guò)濾以及Sevage法脫蛋白、透析袋透析后能夠得到純度較高的樣品。進(jìn)一步說(shuō)明此方法具有能夠大批量生產(chǎn)巖藻多糖的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定了原始EPS和AH-EPS的分子量。GPC圖譜顯示產(chǎn)自Kosakoniasp.CCTCCM2018092的原始EPS是一種異質(zhì)的高分子量多
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物還原銀納米粒子研究進(jìn)展[J]. 繆珂,繆宏超. 輕紡工業(yè)與技術(shù). 2020(02)
[2]多糖結(jié)構(gòu)分析的研究進(jìn)展[J]. 霍琛鑫,劉忠義,嚴(yán)開(kāi)川,梁?jiǎn)⒊? 牡丹江醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào). 2019(06)
[3]多糖中糖醛酸含量測(cè)定方法的研究進(jìn)展[J]. 李亞平,周鴻立. 食品研究與開(kāi)發(fā). 2019(17)
[4]樹(shù)莓多糖綠色合成納米銀顆粒的表征及其抗氧化活性研究[J]. 覃引,茍琴,熊音如,張群英,羅家豪,王鍇楠. 信陽(yáng)師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(03)
[5]余甘多糖綠色合成納米銀復(fù)合粒子的制備及響應(yīng)面優(yōu)化[J]. 廖正萍,王芳,王文婷,劉靖媛,馬鑫瑞,吳少華,李永裕. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā). 2017(08)
[6]香菇多糖中半乳糖醛酸的含量測(cè)定及抗氧化活性研究[J]. 趙鶴鵬,許秋達(dá),常丹,周鴻立. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[7]巖藻多糖制備及結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 王蕓,張淑平. 應(yīng)用化工. 2015(01)
[8]氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用同時(shí)分析新型細(xì)菌多糖中的單糖和糖醛酸[J]. 王鳳芹,楊航仙,汪以真. 色譜. 2013(01)
[9]植物多糖提取液脫蛋白方法的研究進(jìn)展[J]. 王珊,黃勝陽(yáng). 食品科技. 2012(09)
[10]巖藻多糖降解酶的研究進(jìn)展[J]. 單瑞芬,吳茜茜,蔡敬民. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(19)
博士論文
[1]Z0206細(xì)菌多糖的結(jié)構(gòu)分析及其對(duì)小鼠糖脂代謝的影響研究[D]. 王鳳芹.浙江大學(xué) 2013
[2]羧甲基可德膠多糖的功能化研究及應(yīng)用[D]. 鄔娟.上海交通大學(xué) 2013
[3]新型胞外多糖產(chǎn)生菌Phyllobacterium sp. nov. 921F及其多糖結(jié)構(gòu)的研究[D]. 王鵬.中國(guó)海洋大學(xué) 2008
[4]新疆脹果甘草多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)分析和生物活性研究[D]. 叢媛媛.新疆醫(yī)科大學(xué) 2008
[5]茯苓菌核多糖及其衍生物的結(jié)構(gòu)及生物活性[D]. 王藝峰.武漢大學(xué) 2004
碩士論文
[1]變綠紅菇多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)分析[D]. 朱磊.東北師范大學(xué) 2018
[2]滑子菇多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)分析[D]. 岳奇.東北師范大學(xué) 2018
[3]黃原膠—銀、金納米材料的制備及性能研究[D]. 韓曉宇.河南大學(xué) 2016
[4]產(chǎn)胞外多糖菌株的篩選及胞外多糖性質(zhì)和結(jié)構(gòu)分析[D]. 李彬.南京理工大學(xué) 2016
[5]新型胞外多糖產(chǎn)生菌的篩選及多糖特性研究[D]. 崔娜娜.湖北工業(yè)大學(xué) 2015
[6]酸性多糖甲基化分析方法的改進(jìn)[D]. 劉麗麗.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[7]甘草多糖的提取及其在含納米銀抗菌膜制備中的應(yīng)用[D]. 代巧玉.上海交通大學(xué) 2013
[8]茯苓多糖發(fā)酵、提取工藝優(yōu)化及硫酸酯化改性研究[D]. 姜輝.河南大學(xué) 2009
[9]竹蓀多糖的結(jié)構(gòu)表征、鏈構(gòu)象及形貌研究[D]. 王家堂.武漢理工大學(xué) 2009
[10]低聚巖藻多糖的制備及抗寒誘導(dǎo)效應(yīng)研究[D]. 楊雷.遼寧師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3018055
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【圖文】:
AH-EPS與EPS的分離提純流程圖
從 AH-EPS 的元素分析結(jié)果來(lái)看:C 32.36%,H 6.93%,S 0.15%,N 0%,沒(méi)有蛋白質(zhì)殘留。多糖樣品純度較高,能夠滿足后續(xù)的實(shí)驗(yàn)分析。 GPC 圖譜(圖 3.2)顯示產(chǎn)自 Kosakonia sp. CCTCC M2018092 的原始 EPS 是一種異質(zhì)的高分子量多糖,Mw 約為 3.65×105 Da(Mw/Mn = 1.7),而 AH-EPS 為均質(zhì)高分子多糖,Mw 為 3.47×104 Da(Mw/Mn = 1.2),可見(jiàn)部分酸水解提取路線會(huì)造成多糖分子質(zhì)量一定程度上減小,但其分子量的分布更加集中。 由于AH-EPS 具有能大規(guī)模生產(chǎn)和具有同質(zhì)性的優(yōu)越之處,加之高粘度的 EPS 不利于精細(xì)結(jié)構(gòu)的解析。因此,在后續(xù)工作中僅對(duì) AH-EPS 進(jìn)行了全面的結(jié)構(gòu)表征。 重量 濕度 N (%) C (%) H (%) S (%) 2.221mg 0 0 32.36 6.93 0.149
西南大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士論文163.3.4高效液相色譜(HPLC)分析單糖組成HPLC初步分析表明AH-EPS中含有巖藻糖,葡萄糖,半乳糖。由于半乳糖和葡萄糖為同分異構(gòu)體,在HPLC分析條件下,未能完全分離開(kāi),故不能使用上述HPLC方法進(jìn)行單糖組分的定量分析。需要進(jìn)一步采用分離度更好的方式進(jìn)行單糖組分比例分析。圖3.3AH-EPS完全酸水解產(chǎn)物色譜圖Figure3.3ChromatogramofAH-EPScompleteacidhydrolysate.3.4本章小結(jié)本實(shí)驗(yàn)采用高產(chǎn)巖藻多糖的Kosakoniasp.CCTCCM2018092菌株進(jìn)行發(fā)酵生產(chǎn)制備多糖樣品。在四寬葉+四寬葉+六直葉+框型攪拌槳的優(yōu)化組合基礎(chǔ)上,采用流加補(bǔ)料的方式進(jìn)行發(fā)酵。通過(guò)對(duì)發(fā)酵液部分酸水解,大幅降低了發(fā)酵液的粘度,從而大幅減小了后期分離純化的難度,使得大批量的制備巖藻多糖純化樣品成為可能。在本實(shí)驗(yàn)中從發(fā)酵液中分離和純化后,獲得了13.5g/L的純化EPS產(chǎn)量或12.6g/L的純化AH-EPS產(chǎn)量。本章通過(guò)對(duì)AH-EPS樣品的元素分析證明多糖部分酸水解后,經(jīng)陶瓷膜和超濾膜過(guò)濾以及Sevage法脫蛋白、透析袋透析后能夠得到純度較高的樣品。進(jìn)一步說(shuō)明此方法具有能夠大批量生產(chǎn)巖藻多糖的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)凝膠滲透色譜(GPC)測(cè)定了原始EPS和AH-EPS的分子量。GPC圖譜顯示產(chǎn)自Kosakoniasp.CCTCCM2018092的原始EPS是一種異質(zhì)的高分子量多
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期刊論文
[1]植物還原銀納米粒子研究進(jìn)展[J]. 繆珂,繆宏超. 輕紡工業(yè)與技術(shù). 2020(02)
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[5]余甘多糖綠色合成納米銀復(fù)合粒子的制備及響應(yīng)面優(yōu)化[J]. 廖正萍,王芳,王文婷,劉靖媛,馬鑫瑞,吳少華,李永裕. 天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā). 2017(08)
[6]香菇多糖中半乳糖醛酸的含量測(cè)定及抗氧化活性研究[J]. 趙鶴鵬,許秋達(dá),常丹,周鴻立. 河南工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2017(02)
[7]巖藻多糖制備及結(jié)構(gòu)研究進(jìn)展[J]. 王蕓,張淑平. 應(yīng)用化工. 2015(01)
[8]氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用同時(shí)分析新型細(xì)菌多糖中的單糖和糖醛酸[J]. 王鳳芹,楊航仙,汪以真. 色譜. 2013(01)
[9]植物多糖提取液脫蛋白方法的研究進(jìn)展[J]. 王珊,黃勝陽(yáng). 食品科技. 2012(09)
[10]巖藻多糖降解酶的研究進(jìn)展[J]. 單瑞芬,吳茜茜,蔡敬民. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(19)
博士論文
[1]Z0206細(xì)菌多糖的結(jié)構(gòu)分析及其對(duì)小鼠糖脂代謝的影響研究[D]. 王鳳芹.浙江大學(xué) 2013
[2]羧甲基可德膠多糖的功能化研究及應(yīng)用[D]. 鄔娟.上海交通大學(xué) 2013
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[4]新疆脹果甘草多糖的分離純化、結(jié)構(gòu)分析和生物活性研究[D]. 叢媛媛.新疆醫(yī)科大學(xué) 2008
[5]茯苓菌核多糖及其衍生物的結(jié)構(gòu)及生物活性[D]. 王藝峰.武漢大學(xué) 2004
碩士論文
[1]變綠紅菇多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)分析[D]. 朱磊.東北師范大學(xué) 2018
[2]滑子菇多糖的分離純化與結(jié)構(gòu)分析[D]. 岳奇.東北師范大學(xué) 2018
[3]黃原膠—銀、金納米材料的制備及性能研究[D]. 韓曉宇.河南大學(xué) 2016
[4]產(chǎn)胞外多糖菌株的篩選及胞外多糖性質(zhì)和結(jié)構(gòu)分析[D]. 李彬.南京理工大學(xué) 2016
[5]新型胞外多糖產(chǎn)生菌的篩選及多糖特性研究[D]. 崔娜娜.湖北工業(yè)大學(xué) 2015
[6]酸性多糖甲基化分析方法的改進(jìn)[D]. 劉麗麗.中國(guó)海洋大學(xué) 2014
[7]甘草多糖的提取及其在含納米銀抗菌膜制備中的應(yīng)用[D]. 代巧玉.上海交通大學(xué) 2013
[8]茯苓多糖發(fā)酵、提取工藝優(yōu)化及硫酸酯化改性研究[D]. 姜輝.河南大學(xué) 2009
[9]竹蓀多糖的結(jié)構(gòu)表征、鏈構(gòu)象及形貌研究[D]. 王家堂.武漢理工大學(xué) 2009
[10]低聚巖藻多糖的制備及抗寒誘導(dǎo)效應(yīng)研究[D]. 楊雷.遼寧師范大學(xué) 2006
本文編號(hào):3018055
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