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文檔簡(jiǎn)介
1、<p><b> 本科畢業(yè)論文</b></p><p><b> (20 屆)</b></p><p> 脈紅螺多糖提取工藝研究</p><p> 所在學(xué)院 </p><p> 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 食品科學(xué)與工程
2、 </p><p> 學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p> 指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p> 完成日期 年 月 </p><p><b> 目錄</b></p>
3、<p> [摘要]本文主要研究從脈紅螺中提取多糖的方法優(yōu)化。通過(guò)苯酚-硫酸顯色法,比照葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算多糖量。在采用單因素分析(提取時(shí)間、料液比、提取溫度)的基礎(chǔ)上結(jié)合正交試驗(yàn),優(yōu)化脈紅螺多糖提取的條件。最后得到脈紅螺的最佳提取條件為:提取溫度50℃、料液比1:80、提取時(shí)間1h。樣品回收率在82.11%~109.97%之間。</p><p> [關(guān)鍵詞]脈紅螺;多糖;苯酚-硫酸法;正交試驗(yàn)&
4、lt;/p><p> Extraction Process of Polysaeeharides </p><p> from Rapana venosa Valenciennes </p><p> [Abstact]This paper mainly studies the Methods optimize of polysaccharide extrac
5、tion from Rapana venosa Valenciennes. Calculation the content of polysaccharide through Phenol-sulfuric acid colorimetry and glucose Standard curve. using single factor analysis(extraction time、solid to solvent ratio、ext
6、raction temperature) , then,using orthogonal analysis, optimized extraction conditions. Finally got the Best extraction conditions of Rapana venosa Valenciennes: extraction temperature is 50℃; solid t</p><p>
7、; [Key words]Rapana venosa Valenciennes; Polysaeeharides; Phenol-sulfuric acid colorimetry ;orthogonal experiment</p><p><b> 1前言</b></p><p> 脈紅螺(Rapana venosa Valenciennes)又名角泊螺,軟
8、體動(dòng)物門(mén)腹足綱。螺殼表面為黃褐色,有棕色斑點(diǎn)和色帶密生低而均勻的螺肋,向外突出形成肩骨,螺旋部小,體螺層膨大成體殼高11-12cm。脈紅螺主要在我國(guó)福建以北沿岸廣為分布,舟山海域均有發(fā)現(xiàn)。脈紅螺幼螺多分布在低潮線附近巖石間,成螺一般多棲息在潮下帶數(shù)米至數(shù)十米深的細(xì)泥、碎殼的海底。脈紅螺足部特別肥大、味美、營(yíng)養(yǎng)豐富[1]。</p><p> 多糖 (polysaccharide)是指10個(gè)以上單糖分子通過(guò)糖苷鍵連
9、接的高分子聚合物,可以包括幾百甚至幾千個(gè)單糖分子。多糖廣泛存在于自然界中的動(dòng)物、植物、微生物和海洋生物等機(jī)體內(nèi),既是生物體的貯能物質(zhì),也是生物體的結(jié)構(gòu)物質(zhì),還參與多種重要的生命活動(dòng)。多糖不是一種純粹的化學(xué)物質(zhì),而是聚合程度不同的物質(zhì)的混合物。多糖類(lèi)一般不溶于水,沒(méi)有甜味,不能結(jié)晶,無(wú)還原性和變旋現(xiàn)象。多糖也是糖苷,所以可以水解,在水解過(guò)程中,往往產(chǎn)生一系列的中間產(chǎn)物,最終完全水解得到單糖。來(lái)源于海洋動(dòng)、植物及微生物中的多糖稱(chēng)為海洋多糖,
10、大多數(shù)的海洋多糖具有生物活性,如增強(qiáng)免疫調(diào)節(jié)、降血糖、調(diào)血脂、抗病毒、抗腫瘤、抗凝血、抗衰老、抗炎等[2],因此,具有開(kāi)發(fā)成為保健食品、藥物、載體材料[3]等應(yīng)用在醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域的潛力。</p><p> 1.1多糖的功能 </p><p> 1.1.1 抗凝血作用</p><p> Volk等[4]據(jù)報(bào)道產(chǎn)自Cyanobacteria的非硫酸化的多糖(RP
11、Ss)具有抗凝血活性,原產(chǎn)于S.aquatilis的硫酸化多糖RPS則具有抗凝血作用,其強(qiáng)度和墨角藻聚糖相當(dāng),弱于肝素。據(jù)研究牡蠣多糖在臨床上對(duì)于促進(jìn)傷口愈合和缺血部位的血管生成具有重要的應(yīng)用價(jià)值。[5]Matou等[6]報(bào)道,海中的可變單胞菌A.infernussp.產(chǎn)生的胞外多糖化學(xué)修飾產(chǎn)物高硫酸化胞外多糖(OS- EPS)具有促進(jìn)血管生的生成,并有降低抗凝血活性的作用。</p><p> 1.1.2 抗輻
12、射作用</p><p> 黑木耳多糖具有抗放射作用,對(duì)Co[7]照射的動(dòng)物可提高存活率。楊明亮,黃曉蘭等[8]的研究表明長(zhǎng)期注射海帶多糖的Wistar大鼠,在一次性全身照射γ射線后,體內(nèi)體液免疫、細(xì)胞免疫、非特異性免疫相關(guān)指標(biāo)及脾淋巴細(xì)胞凋亡率均比未注射的Wistar大鼠更好。</p><p> 研究結(jié)果表明:螺旋藻水溶性多糖能顯著增強(qiáng)輻射引起的DNA的切除修復(fù)活性和程序外DNA合成。
13、同時(shí)能顯著減輕小鼠骨髓細(xì)胞和蠶豆根尖細(xì)胞的輻射遺傳損傷,大大降低輻射引起的突變頻率。</p><p> 1.1.3降血糖、降血脂</p><p> 植物多糖能夠促進(jìn)胰島分泌胰島素,影響糖代謝酶的活性,促使組織對(duì)葡萄糖的作用,從而抑制糖異生。其降血糖作用主要表現(xiàn)在降低肝糖原、促進(jìn)外周組織器官對(duì)糖的利用;促進(jìn)降糖激素和抑制升糖激素作用;保護(hù)胰島細(xì)胞;以及調(diào)節(jié)糖代謝酶活性等方面[9]Giro
14、la等[10]研究發(fā)現(xiàn)殼多糖可降低血中總膽固醇,低密度脂蛋白膽固醇和甘油三酯的含量,提高高密度脂蛋白膽固醇的含量。藥理實(shí)驗(yàn)證明,茶多糖具有明顯的降血糖的作用,其中有降血糖作用的多糖為牛乳葡聚糖[11]。</p><p> 1.1.4抗炎、抗疲勞作用</p><p> 研究結(jié)果表明,一些多糖具有抗炎作用。泥鰍多糖的抗炎效果與地塞米松并沒(méi)有顯著差別,甚至有的作用還略強(qiáng)于地塞米松磷酸鈉注射液
15、,并且呈一定的量效關(guān)系。河蚌多糖 (Mpa) [12]對(duì)甲醛引起的大鼠的足拓反應(yīng)以及二甲苯引起的小鼠耳廓腫脹,具有明顯不同程度的抗炎作用,且對(duì)慢性炎癥效果更好,因此可證明MPa的抗炎機(jī)理不是直接作用的,很可能通過(guò)機(jī)體調(diào)整炎癥病灶生理變化或抑制致炎因子的產(chǎn)生而緩慢發(fā)揮作用的。余宗陽(yáng)、王文武等[13]人對(duì)香茹多糖抗炎作用的研究表明:香菇多糖能明顯抑制二甲苯性小鼠耳腫脹、顯著拮抗雞蛋清致小鼠足趾腫脹和濾紙片所誘導(dǎo)的肉芽組織增生。近年來(lái)已證實(shí)具
16、有抗疲勞作用的動(dòng)物多糖有:鮑魚(yú)多糖、鱉多糖、殼聚糖。研究表明,殼聚糖具有極顯著的抗疲勞活性,殼聚糖能顯著延長(zhǎng)小白鼠負(fù)重游泳時(shí)間,能有效減少運(yùn)動(dòng)機(jī)體里乳酸的堆積,并且能夠迅速消除堆積的乳酸,增強(qiáng)有氧代謝耐的能力,提高小白鼠機(jī)體運(yùn)動(dòng)能力,從而延緩小鼠機(jī)體疲勞的發(fā)生并加速疲勞的恢復(fù)。鮑魚(yú)多糖在調(diào)節(jié)免疫、抗炎亦有十分明顯的功效。從鮑魚(yú)皺紋盤(pán)鮑中提取物,能明顯增加小鼠吞噬細(xì)胞的吞噬能力,增強(qiáng)遲發(fā)超敏反應(yīng),延長(zhǎng)小鼠的生命力。</p>
17、<p><b> 1.2多糖的提取</b></p><p> 1.2.1動(dòng)物多糖的提取</p><p> 動(dòng)物多糖幾乎存在于動(dòng)物所有的組織器官中,主要存在于細(xì)胞間質(zhì)中,在機(jī)體中的分布不均一,隨組織類(lèi)型而定。</p><p> 對(duì)于動(dòng)物多糖的提取經(jīng)常采用乙醚、甲醇、丙酮等先進(jìn)行預(yù)處理,其主要目的是脫脂[14]。脫脂后的物質(zhì)或是不
18、需要脫脂的原料常用水作溶劑來(lái)提取多糖,近年來(lái)大都采用堿提取法[15 16]或蛋白酶水解法和水解酶消化法[17 18],也有用超聲波等方法來(lái)提取,在最大限度減少多糖損失的前提下,提高多糖提取率。用水及中性鹽溶液提取較溫和,適用于透明質(zhì)酸等不含硫酸基多糖的提取(因?yàn)榱蛩峄?jīng)堿處理后易發(fā)生Walden轉(zhuǎn)化或形成36一內(nèi)醚衍生物而發(fā)生脫硫現(xiàn)象)。稀堿液提取法適用于多糖與蛋白質(zhì)間結(jié)合型的轉(zhuǎn)化,堿提取法是基于蛋白多糖中的糖膚鍵對(duì)堿的不穩(wěn)定性,提取過(guò)
19、程應(yīng)在溫和條件下,以避免氨基多糖的堿降解。蛋白酶水解法是提取動(dòng)物多糖的理想方法,蛋白酶作用的膚鍵范圍廣泛,使蛋白質(zhì)充分水解。除蛋白的技術(shù)主要應(yīng)用于動(dòng)物多糖的提取,因用水或鹽溶液提取可得到大部分與蛋白質(zhì)結(jié)合的粘多糖,可用酶降解蛋白質(zhì)部分或用堿使多糖蛋白質(zhì)間的鍵裂開(kāi)以促使粘多糖在提取時(shí)的溶解。</p><p> 1.2.2植物多糖的提取</p><p> 水提淳沉法是植物多糖提取中最常用的
20、方法。多糖常與其他分子共存于植物中,可利用多糖不溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)在提取液中加入乙醇等使多糖從提取液中沉淀出來(lái),到達(dá)初步分離純化的目的。在此基礎(chǔ)上,為改進(jìn)水提醇沉法,而采用一些輔助方法。如:微波輔助提取,楊性民等采用比較試驗(yàn)證明微波輔助法提取率明顯高于單純水提法[19];有研究者采用超聲波輔助提取多糖,超聲技術(shù)應(yīng)用于植物細(xì)胞壁破裂,大大加快了反應(yīng)速度,有效提高了收率。趙文彬等[20]利用超聲技術(shù)提取天山大黃多糖,在35KHz超聲他提取4
21、0min后,經(jīng)過(guò)濾,濃縮,醇沉等工藝,多糖提取率達(dá)8.756% ;細(xì)胞壁的主要成分是纖維素,利用酶恰當(dāng)處理,可是細(xì)胞壁軟化、膨脹和崩潰,改變其通透性,提高細(xì)胞內(nèi)含物的溶出。</p><p> 2 實(shí)驗(yàn)材料、主要儀器與試劑</p><p><b> 2.1 實(shí)驗(yàn)材料</b></p><p> 脈紅螺干粉的制備:本實(shí)驗(yàn)研究脈紅螺全臟器的提取率
22、,活體脈紅螺(購(gòu)置于舟山南珍菜場(chǎng)),洗凈去殼,控干水分后放入高速組織搗碎機(jī)搗碎,分別用等體積的丙酮和95%的乙醇浸泡10小時(shí)和2小時(shí),出去濾液后放置于40℃的烘箱中干燥,粉碎后過(guò)60目篩,裝于密封袋中,放置冰箱備用。</p><p><b> 2.2 主要儀器</b></p><p> 儀器名稱(chēng) 型號(hào)
23、 廠家</p><p> 高速組織搗碎機(jī) 山海標(biāo)本磨具廠</p><p> 紫外分光光度計(jì) UV-1100 上海美譜達(dá)儀器有限公司</p><p> 干燥箱
24、 DGG-9240A 電熱恒溫干燥箱</p><p> 手提式高速萬(wàn)能粉碎機(jī) DTF-250 溫嶺市林大機(jī)械廠</p><p> 飛鴿牌離心機(jī) TDL-40B 上海安亭科學(xué)儀器廠</p><p> 電子天平
25、 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司</p><p> 數(shù)顯恒溫水浴鍋 HH-4 常州澳華儀器有限公司</p><p><b> 2.3主要試劑</b></p><p> 試劑(規(guī)格)
26、 廠家</p><p> 濃硫酸 (分析純AR) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p> 苯酚 (分析純AR) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p> 丙酮 (分析純AR)
27、 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司</p><p> 乙醇 (分析純AR) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)</p><p> 碳酸鈉 (分析純AR)</p><p> 苯酚為重餾酚,稱(chēng)取 100g苯酚,0.05g碳酸氫鈉和0.1g鋁片,置圓底燒瓶中加熱蒸餾,收集180~182℃的餾分[21]</
28、p><p> 5%苯酚溶液制備:準(zhǔn)確稱(chēng)取5g苯酚于干燥燒杯中,加一定量的蒸餾水溶解后移入100ml的棕色容量瓶中,加蒸餾水定容后得到5%苯酚。</p><p> 活性炭的活化:去一定量得活性炭加入2g/mlHCl溶液,置于35℃水浴鍋30分鐘后抽濾,加蒸餾水洗滌,直至PH5~6。放置于150℃的馬弗爐中烘干5小時(shí)。</p><p> 1%NaOH料液的配置,精確稱(chēng)
29、取干燥NaOH10g至于大燒杯中,加入1000g蒸餾水,攪拌溶解后備用。</p><p><b> 3 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容</b></p><p><b> 3.1 苯酚硫酸法</b></p><p> 苯酚-硫酸法是利用多糖在硫酸的作用下先水解成單糖,并迅速脫水生成糖醛衍生物,然后與苯酚生成橙黃色化合物。在波長(zhǎng)490nm以比
30、色法測(cè)定其吸光度,再同葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線比較,確定其濃度值。</p><p> 3.2葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備</p><p> 精密稱(chēng)取105℃干燥至恒重的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品 20mg,置 500l容量瓶中加水溶解并稀釋至刻度,搖勻,配得40 μg/ml的葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液。精密吸取葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)溶液0.2、0.4、0.8、.2、1.6ml,分別置于10mL具塞刻度試管中,各以水補(bǔ)至 2.0ml,然后分別
31、加入5%苯酚溶液 1ml,搖勻,迅速加入 5ml濃硫酸,放入沸水中 15min,取出置冷水中冷卻 30min,以 2ml的蒸餾水按同樣顯色操作作為空白,用紫外分光光度計(jì)在490nm處測(cè)定吸光度。以吸光度A值為縱坐標(biāo),葡萄糖濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。[22]</p><p> 3.3苯酚硫酸法測(cè)定脈紅螺多糖波長(zhǎng)</p><p> 精密吸取0.2、0.4、0.8、1.2、1.6ml由10m
32、l脈紅螺蒸煮液定容到100ml的溶液經(jīng)過(guò)苯酚硫酸法處理后,在400~600nm范圍內(nèi)進(jìn)行光譜掃描,選擇其最大吸收峰波長(zhǎng)。</p><p> 3.3.1脈紅螺蒸煮液去色和未去色的波普對(duì)比</p><p> 分別稱(chēng)取1g脈紅螺干粉按相同的方法條件蒸煮后離心取上清液,一份加入一定量的活性炭去色,另外一份保持原樣不作處理。分別取去色和未去色的脈紅螺蒸煮液各1.2ml 1.6ml用蒸餾水定容到8
33、ml后測(cè)吸光度,觀察色素對(duì)脈紅螺吸收峰有無(wú)影響。</p><p> 3.4脈紅螺多糖提取的單因素試驗(yàn)</p><p> 本次試驗(yàn)分別考察了提取時(shí)間、提取溫度、料液比對(duì)脈紅螺總糖得率的影響。</p><p><b> 3.4.1料液比</b></p><p> 稱(chēng)取脈紅螺干粉五分各1g,分別按料液比1:20、1:4
34、0、1:60、1:80、1:100,在70℃下水浴2h,置于高速離心機(jī)3000r/min,離心十分鐘,取上清液。按苯酚硫酸法測(cè)定脈紅螺多糖的濃度,分析料液比對(duì)脈紅螺多糖得率的影響。</p><p> 3.4.2 提取溫度</p><p> 稱(chēng)取脈紅螺干粉五分各1g,按料液比(W/V)1:80,分別在40、50、60、70、80℃下水浴2h,置于高速離心機(jī)3000r/min,離心十分鐘,
35、取上清液。按苯酚硫酸法測(cè)定脈紅螺多糖的濃度,分析提取溫度對(duì)脈紅螺多糖得率的影響。</p><p> 3.4.3 提取時(shí)間</p><p> 稱(chēng)取脈紅螺干粉五分各1g,按料液比(W/V)1:80,在70℃下分別水浴15min、30min、60min、90min、120min,然后置于高速離心機(jī)3000r/min,離心10min,取上清液。按苯酚硫酸法測(cè)定脈紅螺多糖的濃度,分析提取時(shí)間對(duì)脈
36、紅螺多糖得率的影響。</p><p> 3.5 脈紅螺多糖提取工藝的優(yōu)化</p><p> 通過(guò)單因素試驗(yàn)分析脈紅螺多糖的最佳提取條件,在各個(gè)因素最佳值附近選取3個(gè)水平,依據(jù)L9(33)正交試驗(yàn)表進(jìn)行設(shè)計(jì),做三因素三水平正交實(shí)驗(yàn),以確定福壽螺多糖提取的最優(yōu)工藝。采用直觀分析方法,根據(jù)極差大小和方差分析確定影響提取因素的主次順序。</p><p><b>
37、; 3.6 回收率實(shí)驗(yàn)</b></p><p> 精確稱(chēng)取5份1g脈紅螺干粉,按料液比(W/V)1:100,在50℃下水浴1小時(shí),離心取上清液,分別取1ml蒸煮液定容到100ml。從中各取lml定容后的蒸煮液于試管中,再分別1ml加入濃度為10μg/ml、20μg/ml、30μg/ml、40μg/ml、50μg/ml的葡萄糖溶液,按照苯酚-硫酸法,比照標(biāo)準(zhǔn)曲線求的其濃度,再計(jì)算回收率。</p
38、><p> 回收率(%)=(測(cè)定的多糖含量值—樣品多糖含量)/葡萄糖加入量x100%[22]</p><p><b> 3.7重現(xiàn)性試驗(yàn)</b></p><p> 取一組式樣按多糖的測(cè)定方法操作,每隔15分鐘測(cè)定一次吸光度,測(cè)定2h。</p><p><b> 4結(jié)果與討論</b></p&
39、gt;<p> 4.1 葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制</p><p> 用苯酚一硫酸法顯色,測(cè)定葡萄糖各濃度的吸光度,以吸光度為縱坐標(biāo),葡</p><p> 萄糖濃度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,如圖1,曲線回歸方程:y=0.0594x +0.0227</p><p><b> R2=0.997。</b></p><
40、p> 圖1標(biāo)準(zhǔn)曲線及回歸方程</p><p> Fig.1 Standard curve and regression equation</p><p> 4.2 脈紅螺光譜掃描最大吸收峰選擇</p><p> 經(jīng)過(guò)苯酚-硫酸法處理后的脈紅螺 在400-600進(jìn)行光譜掃描,由下圖2可知脈紅螺吸收峰在490nm處有最大值,故選擇490nm處定量測(cè)定。&l
41、t;/p><p> 圖2脈紅螺400-600波譜圖</p><p> Wavespectrogram of Rapana venosa Valenciennes </p><p> 4.3 脈紅螺去色素與為去色素的對(duì)比</p><p> 由下圖3可知脈紅螺經(jīng)過(guò)活性炭處理和未處理,對(duì)脈紅螺波譜圖形狀并沒(méi)有太大改變。證明色素對(duì)脈紅螺的含量測(cè)定
42、沒(méi)有明顯影響。</p><p> 圖3脈紅螺去色與未去色對(duì)比圖譜</p><p> 4.4.1 料液比對(duì)多糖提取量的影響</p><p> 圖4料液比對(duì)多糖提取量的影響</p><p> Fig4 Effect of time on extraction volume</p><p> 由圖4可知,脈紅螺多糖
43、的提取量隨著料液比的增大而相應(yīng)的有一個(gè)遞增的過(guò)程。但通過(guò)觀察曲線,到后期增幅有所下降??紤]到增大料液比給實(shí)驗(yàn)操作,如離心帶來(lái)的不便,我們選定1:80為最佳料液比。</p><p> 4.4.2提取溫度對(duì)多糖提取量的影響</p><p> 圖5提取溫度對(duì)多糖提取量的影響</p><p> Fig 5 Effect of temperature on extra
44、ction volume</p><p> 由圖5可知,提取溫度對(duì)買(mǎi)紅螺多糖的提取量有比較明顯的影響,脈紅螺的含量隨著溫度的升高有一定的上升,但是當(dāng)?shù)竭_(dá)60℃后又有下降的趨勢(shì),這可能和溫度升高,多糖發(fā)生氧化降解有關(guān),出于得率和節(jié)能的考慮,我們選擇60℃為最佳的溫度。</p><p> 4.4.3提取時(shí)間對(duì)多糖提取量的影響</p><p> 圖6提取時(shí)間對(duì)多糖提
45、取量的影響</p><p> Fig 6 Effect of time on extraction volume</p><p> 由圖6可知,提取時(shí)間對(duì)脈紅螺多糖的提取量有比較明顯的影響,多糖量先增后減,在30min到60min段有最大得率,70min后有比較明顯的下降,這可能是由于長(zhǎng)時(shí)間的蒸煮,多糖已經(jīng)完全的溶出來(lái),延長(zhǎng)時(shí)間不會(huì)明顯的增加多糖的含量,反而可能引入雜質(zhì),導(dǎo)致多糖總量
46、的下降。考慮節(jié)約時(shí)間和能源,我們選擇60min為最佳提取時(shí)間。</p><p><b> 4.5正交試驗(yàn)結(jié)果</b></p><p> 通過(guò)單因素試驗(yàn)后,我們分別選取時(shí)間、溫度、料液比中的三個(gè)因素進(jìn)行正交試驗(yàn)。確定因素水平表見(jiàn)表1,正交試驗(yàn)表1</p><p> 表1正交試驗(yàn)的因素及水平</p><p> Tab
47、 1 Factors and levels of the orthogonal experiment</p><p><b> 表2正交試驗(yàn)</b></p><p> Tab 2 orthogonal experiment</p><p> 通過(guò)觀察表2可知各因素影響脈紅螺多糖提取量的排序?yàn)?料液比>提取溫度>提取時(shí)<
48、/p><p> 間。最佳條件是在提取溫度60℃、料液比1:80、提取時(shí)間 1h。</p><p> 4.6 穩(wěn)定性試驗(yàn)</p><p> 用苯酚-硫酸法測(cè)定脈紅螺多糖時(shí),吸光度值隨時(shí)間的變化如下表3所示。結(jié)果顯示,在2h內(nèi)產(chǎn)物的穩(wěn)定性良好。</p><p> 表3脈紅螺多糖的穩(wěn)定性</p><p> Tab 3
49、 Recovery rate of Rapana venosa Valenciennes</p><p> 4.7 加標(biāo)回收率試驗(yàn)</p><p> 取多糖樣品5份,加入濃度不同的標(biāo)準(zhǔn)葡萄糖溶液,進(jìn)行回收率實(shí)驗(yàn),結(jié)果如表4所示,回收率在82.11%~109.97%之間。</p><p> 表4 脈紅螺加標(biāo)回收試驗(yàn)</p><p> T
50、ab 4 Callback ratio of Rapana venosa</p><p><b> 5.結(jié)論</b></p><p> 新鮮脈紅螺制成干粉得率為23.14%。苯酚硫酸法測(cè)定脈紅螺多糖含量方法簡(jiǎn)單有效,穩(wěn)定性好。通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交優(yōu)化,可知各因素影響脈紅螺多糖提取量的排序?yàn)?料液比>提取溫度>提取時(shí)間。脈紅螺的最佳提取條件為提取溫度50
51、℃、料液比1:80、提取時(shí)間 1h。,脈紅螺干粉糖含量約為20.5%,樣品回收率在82.11%~109.97%之間。</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1]魏利平,邱盛堯.脈紅螺繁殖生物學(xué)的研究[J].水產(chǎn)學(xué)報(bào),1999,6:151.</p><p> [2]張坤,王令充,吳皓,等.活性海洋多糖的功能及結(jié)構(gòu)研
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62、gt;<p> 趙雪& 薛長(zhǎng)汻& 李魃放</p><p> [摘要]合成物,分子量,與試管內(nèi)多種硫酸多糖的抗氧化性進(jìn)行比較分析。硫酸多糖是通過(guò)對(duì)海帶進(jìn)行離子交換色譜,加酸水解,降解天然的硫酸多糖來(lái)獲取的。低硫酸化的F-A2的最高分子量在5到15kDa之間,其中硫酸酯占14.5%,葡萄糖醛酸占21.8%。它在抗超氧化物和羥基自由基上表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性,甚至比部分分子量大的F-A和F-B
63、的活性還高。然而,在達(dá)到最大分子量15kDa時(shí),高硫酸化的部分比其他部分的抗氧化性低。這些結(jié)果表明低分子量的硫酸根基團(tuán)對(duì)有氧自由基的反應(yīng)呈現(xiàn)出物理塊。在化學(xué)特性和抗氧化性上,通過(guò)對(duì)天然的硫酸多糖進(jìn)行降解獲得的硫酸多糖部分和加酸水解得到的硫酸多糖部分完全不同。通過(guò)徹底的降解,高分子量分子分解成LM2和LM1,其中LM2最高分子量為8kDa,LM1最高分子量為1.5kDa,產(chǎn)量分別為40%和15%。LM2的海藻糖和硫酸酯含量比較多,但葡萄糖
64、醛酸的含量比較少。抗氧化性表明LM2不能去除超氧化物和羥基自由基。這就表明了徹底降解主要針對(duì)含有大量葡萄糖醛酸的生物,而對(duì)含有豐富硫酸化海藻糖的生物不起作用。然而,最高分子為1.5kDa的LM1仍保留對(duì)超氧化自由基的去除能力,盡管這不包括</p><p> [關(guān)鍵詞]海帶,硫酸多糖,自由基,抗氧化性,徹底降解過(guò)程。</p><p><b> 簡(jiǎn)介 </b>&l
65、t;/p><p> 總所周知,含有硫酸多糖的褐藻含有L海藻糖和硫酸酯。它們的構(gòu)成跟季節(jié),種群年齡,物種地理位置有很大的關(guān)系。在過(guò)去的十年中,很多研究已經(jīng)證明了褐藻中的硫酸多糖具有好的生物特性,包括抗凝性,抗炎,抗癌性。(佩雷拉 1994;西野村等 1989;奧瑪特等 1997;張等1995)關(guān)于生物活性和結(jié)構(gòu)的關(guān)系研究顯示生物的抗凝性和抗癌性必須具備幾種結(jié)構(gòu)參數(shù),例如分子量,硫酸度,硫酸化位置,糖的種類(lèi)以及糖苷分支
66、。(巴普納等 1993;佩雷拉等 2002)此外,褐藻糖膠在對(duì)動(dòng)物病毒導(dǎo)致的污染這一潛在風(fēng)險(xiǎn)的減少上有優(yōu)勢(shì)。作為碘和藻鹽酸物的副產(chǎn)品,從海帶中提取的硫酸多糖中豐富的海洋化合物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有潛在的應(yīng)用前景。</p><p> 近年來(lái),有關(guān)紫菜中的硫酸多糖(張等 2003),石莼中的硫酸多糖(齊等 2005)黑角藻中的硫酸多糖(魯佩雷斯等 2002)海帶中的硫酸多糖(薛等2000)褐藻門(mén)昆布中的硫酸多糖(胡等 200
67、1)的研究已經(jīng)證明了硫酸多糖的抗氧化性。但是到目前為止,很少有報(bào)道是關(guān)于結(jié)構(gòu)與藻類(lèi)硫酸多糖的抗氧化性之間的聯(lián)系。特斯帕里等(2001)研究了關(guān)于自由基是否能分解葡聚糖和非葡聚糖聚合物,他們發(fā)現(xiàn)聚合電解質(zhì),例如硫酸葡聚糖和磷酸鹽能夠增強(qiáng)它們的分解能力。齊(2005)發(fā)現(xiàn)孔石莼中的低硫酸鹽低分子量的多糖物質(zhì)有強(qiáng)的消色力和所含的自由基比其他的硫酸多糖分解效果更好。劉等人(1997)發(fā)現(xiàn)多糖分子中蛋白質(zhì)物質(zhì)的存在增強(qiáng)了它們自由基的分解能力??墒?/p>
68、,其他的結(jié)構(gòu)因素,例如硫酸鹽化程度,硫酸化的位置,糖的種類(lèi),糖苷的分支等,對(duì)抗氧化性的作用以及硫酸多糖的抗氧化性的作用機(jī)理仍未查清。</p><p> 在本文的研究中,我們嘗試探究不同硫酸多糖的化學(xué)特性與在含氧自由基上的抗氧化性之間的關(guān)系,并進(jìn)一步探索硫酸多糖的抗氧化性的作用機(jī)理。為了達(dá)到這個(gè)目的,我們通過(guò)陰離子交換層析,加酸水解,徹底降解的方法從海帶中的天然硫酸多糖中提取了多種硫酸多糖物質(zhì)。通過(guò)用超氧化物和自
69、由羥基的化學(xué)發(fā)光來(lái)檢測(cè)試管內(nèi)硫酸多糖的抗氧化性。</p><p><b> 材料和方法</b></p><p> 海帶中的黑藻采集于2005年5月的中國(guó)山東榮成并儲(chǔ)藏在零下四度的地方。發(fā)光氨(5-amino-1, 2, 3, 4-tetrahydrophthalazin-1, 4-dion)買(mǎi)自德國(guó)達(dá)姆斯塔特的默克公司。肌肽來(lái)自Wako Pure Chemistr
70、ies。</p><p> 山茶中天然藻類(lèi)含硫酸多糖是根據(jù)西野村等人的研究(1989)并通過(guò)Q瓊脂糖FF類(lèi)(來(lái)自新澤西皮斯卡塔維的電泳儀生物技術(shù))的陰離子層析法獲取的。低硫酸化F-A是通過(guò)濃度為1.0摩爾每升的氯化鈉溶析獲取的,而高硫酸化F-B是通過(guò)濃度為2.0摩爾每升的氯化鈉獲取的。</p><p> F-A和F-B各3克,并分別溶解在100毫升濃度為80毫摩爾的硫酸溶液中,并在80
71、攝氏度的條件下電解9小時(shí)。低分子量的F-A部分(小于5kDa),F-A2(5-15kDa),F(xiàn)-B(小于5kDa)以及F-B2(5-15kDa)通過(guò)5kDa和15kDa的細(xì)胞膜截留獲取的。(上海應(yīng)用物理研究所,中國(guó)科學(xué)院)。F-A, F-B的分子量和化學(xué)特性以及酸水解性見(jiàn)表1。</p><p> 褐藻的原子團(tuán)降解過(guò)程從銅過(guò)氧化物還原系統(tǒng)中合成自由羥基。1g天然的褐藻糖膠與0.4毫摩爾醋酸銅水合物在PH為7.5時(shí)
72、混合,在60攝氏度的溫度反應(yīng)器中分解5小時(shí)。在分解過(guò)程中以每小時(shí)12毫升的速度添加過(guò)氧化物(9%v/v)。低分子量的LM1部分(小于5kDa)和LM2(5-15kDa)通過(guò)5kDa和15kDa的細(xì)胞膜輪流截留的超濾方法獲取。LM1和LM2的分子量和化學(xué)特性見(jiàn)表2。</p><p> F-A和F-B褐藻膠糖分子量是由高性能的空間排阻色譜分析法決定的。這種方法是在濃度為0.2摩爾每升的氯化鈉中用由日本東曹生產(chǎn)的TS
73、K-gel G4000Pwxl,并用G1362ARID作為檢測(cè)器。FA1, F-A2, F-B1, F-B2, LM1 and LM2 的分子量也是由高性能的空間排阻色譜分析法決定的。但不同的是,這次試驗(yàn)運(yùn)用的日本東曹生產(chǎn)的TSK-gel G3000Pwxl。這兩個(gè)種類(lèi)通過(guò)藍(lán)色葡聚糖,分子量為5kDa, 8kDa,10kDa的葡聚糖硫酸酯以及海藻糖(164.16Da)的不同而區(qū)分。(西格瑪, 圣路易斯 MO)分子量的最大值,平均分子量,
74、數(shù)量平均分子量和多分散性由安捷倫的化學(xué)工作站決定的。</p><p> 糖醛酸含量由改進(jìn)了的比特和穆?tīng)柕倪沁蚍椒Q定的,該方法運(yùn)用葡萄糖酸作為標(biāo)準(zhǔn)值。中性糖成分是由氣液色譜法獲取的。這種方法就是用20毫克的樣品放置在溫度為100攝氏度濃度為2摩爾每升的三氟二酸中水解6小時(shí)。硫酸鹽的含量是道奇森和普拉斯的方法推斷得出的。褐藻糖膠在強(qiáng)氧化物和自由羥基上的分解效果是分別通過(guò)化學(xué)發(fā)光分析法檢測(cè)的。這種方法由焦棓酸-發(fā)光
75、氨系統(tǒng)和抗壞血酸的超氧化銅酵母懸架系統(tǒng)組成的 。一個(gè)化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器(中國(guó)瑞利WDD-2)被用于超強(qiáng)氧化物和自由羥基的檢測(cè)上。在添加了硫酸多糖后,記錄下自由基的開(kāi)始和最終的化學(xué)發(fā)光數(shù)據(jù)。自由基上的分解速率等于開(kāi)始量減去最終量再除以開(kāi)始量的百分?jǐn)?shù)。IC50是在自由基上分解速率為50%的硫酸多糖的含量。</p><p><b> 試驗(yàn)結(jié)果</b></p><p> 排阻
76、色譜法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了F-A的最大分子量能夠達(dá)到742kDa,比F-B(175.9kDa)的高很多。F-B的化學(xué)特性顯示其海藻糖(49.0%)和硫酸酯(33.5%)的含量高于F-A的含量,然而葡萄糖醛酸在F-B的含量卻不到F-A含量的一半。F-A和F-B的酸水解性通過(guò)超濾法來(lái)區(qū)分,這種方法是依據(jù)分子量的大小(15kDa和5kDa)。每組化學(xué)性質(zhì)見(jiàn)表1。低分子量的部分主要包括分子量在5-15kDa以及在5kDa之下的部分。它們與根源部分具
77、有相似的葡萄糖醛酸含量,但是由于水解過(guò)程的脫硫作用,硫酸酯的含量低于根源部分。</p><p> F-A和F-B的分解效果和他們?cè)诔趸杂苫土u基自由基上的酸水解性用肌肽作為正控制。作為含有高分子量的天然多糖,盡管F-B的硫酸酯含量高于F-A中的含量,F(xiàn)-A和F-B在超氧化自由基上具有相似的分解效果。F-A經(jīng)過(guò)水解之后,低分子量F-A2部分(最高值為5-15kDa)在超氧化自由基上比F-A或者肌肽具有更強(qiáng)的分
78、解能力。with IC50 = 0.26 mg ml?1, 然而F-A1(最高值為5kDa)在超氧化自由基上效果不如F-A2,在濃度為0.75毫克每毫升的溶液中速率為40.6%。與此相反,高硫酸化的F-B1和F-B2在超氧化自由基上表現(xiàn)出的效果不如天然的F-B。在濃度為0.75毫克每毫升的溶液中,F(xiàn)B1和FB2的抑制速率分別只有28.8%和40.6%。 以分子量不同來(lái)區(qū)分的F-A1和F-A2在超氧化自由基上比高硫酸化的F-B1和F-B2
79、的分解能力更強(qiáng)。</p><p> 數(shù)據(jù)3和數(shù)據(jù)4表明F-A和F-B的羥基自由基和它們的酸水解表現(xiàn)出分解效果。F-A的羥基自由基在IC50=0.60和0.85毫克每毫升時(shí)都比F-B具有更高的分解能力,但是F-A和F-B都抑制了羥基自由基的化學(xué)發(fā)光,以至于比肌肽還低。在F-A和F-A2(最高分子量為5-15kDa)酸水解之后,它們比原有的F-A更具有強(qiáng)抗氧化性。(IC50=0.3mg ml-1)相反,F(xiàn)-B的水解
80、減弱了它們的分解能力。F-B1和F-B2在羥基自由基上分解效果很差。</p><p> 硫酸多糖的徹底分解過(guò)程</p><p> 徹底分解過(guò)程開(kāi)始于氫的還原系統(tǒng)中羥基自由基的合成過(guò)程。在酸堿度適中的情況下,這些物種對(duì)主要多糖有反應(yīng)性和分解性。5個(gè)小時(shí)后,高分子量的降解為L(zhǎng)M2(最高值為8kDa)和ML1(最高值為1.5kDa),產(chǎn)量分別為40%和15%。排阻色譜法的結(jié)果證明了LM1和L
81、M2比原有的部分相比分子量分布較狹窄,分散性分別是1.1和1.2。然而LM1和LM2的主要組成與剛開(kāi)始的化合物完全不同。LM1和LM2的化學(xué)特性見(jiàn)表2。值得注意的是,LM2部分(最高值為8kDa)有豐富的硫酸酯(36.5%)和海藻糖(57.8%),在很大程度上比F-B的還高。相反,LM1(最高值為1.5kDa)硫酸酯只有23.4%,葡萄糖醛酸為2%。中性糖的構(gòu)成表明了LM1半乳糖,甘露糖,海藻糖含量不多。</p><
82、p> 數(shù)據(jù)5顯示了LM1和LM2在超氧化自由基上的分解效果。超氧化自由基的化學(xué)發(fā)光證明了高硫酸化的LM2(海藻糖為57.8%)對(duì)超氧化自由基沒(méi)有分解效果。與此相反,最高值為1.5kDa的LM1部分保留了與原有多糖類(lèi)似的分解能力。值得一提的是多糖的羥基自由基的分解作用使其失去了對(duì)羥基自由基的抗氧化性。在任何濃度條件下,LM1和LM2沒(méi)有抗氧化性。</p><p><b> 討論</b>
83、;</p><p> 兩種高分子量的海藻糖膠是通過(guò)陰離子交換法獲取的,硫酸酯的含量分別為16.5%和33.5%。這兩種含有復(fù)雜的硫酸多糖,這些多糖里包含了不同數(shù)量的葡萄糖醛酸,海藻糖,半乳糖,甘露糖和葡萄糖。然而,它們?cè)议_(kāi)超氧化自由基和羥基自由基上的分解能力差不多。這些化合物的異質(zhì)性和高分子量使它們的作用機(jī)理研究變得困難。正因?yàn)槿绱耍覀儨?zhǔn)備了有特點(diǎn)的低分子量部分,并從中獲取了一些對(duì)分析其抗氧化性有作用的信息。
84、</p><p> 在氧化自由基上,褐藻糖膠的抗氧化能力的不同可能是由于它們不同的分子量和化學(xué)成分不同引起的。作為葡萄酯,高分子量的F-B和F-A表現(xiàn)完全不同,但是它們?cè)诹u基自由基和超氧化自由基上表現(xiàn)出相似的分解能力。酸水解物F-A1, F-A2, F-B1和F-B2與它們的原有F-A和F-B化學(xué)成分相似。我們研究發(fā)現(xiàn)硫酸酯含量為14.5%和葡萄糖醛酸含量為21.8%的低分子量F-A2在超氧化自由基和羥基自由基
85、比原有的F-A和F-B抗氧化性更強(qiáng)。然而,分子量相似的高硫酸化F-B1和F-B2在超氧化自由基和羥基自由基比低硫酸化部分分解能力相對(duì)較弱。這些結(jié)果表明硫酸酯的含量在氧化自由基上的分解能力對(duì)低分子量海藻糖膠比高分子海藻糖膠發(fā)揮的作用更大。以此推斷出F-B1和F-B2硫酸聚合物對(duì)氧化自由基表現(xiàn)出物理塊。海藻糖膠的抗氧化性是由化學(xué)成分決定的,尤其是由分子量,硫酸酯,葡萄糖醛酸決定的。然而,這些化合物的作用機(jī)理,也就是指它們的抗氧化性,仍然沒(méi)有
86、弄清楚。進(jìn)一步探究的是關(guān)于來(lái)源于徹底分解過(guò)程中產(chǎn)物的化學(xué)特性和抗氧化性。</p><p> 兩種低分子量褐藻糖膠部分是由天然的多糖經(jīng)過(guò)徹底分解得到的。這種方法具有高產(chǎn)出和好再現(xiàn)性?;瘜W(xué)分析表明分解得到的低分子量部分與那些經(jīng)過(guò)酸分解得到的部分其化學(xué)性質(zhì)不同。LM2(最高值為8kDa)含有豐富的海藻糖和硫酸酯,但是葡糖糖醛酸的含量不多。這個(gè)結(jié)果與納爾代拉等(1996)和舍沃洛等(1999)的研究結(jié)果相一致。納爾代拉
87、報(bào)道稱(chēng)褐藻糖膠在醋酸纖維素膜上電泳結(jié)果顯示徹底分解過(guò)程主要是富含有葡萄糖醛酸的生物,然而部分富含硫酸化L海藻糖的保持不變。 </p><p> 在我們的實(shí)驗(yàn)中,低分子量高硫酸化部分在超氧化自由基和羥基自由基上的分解效果不好。尤其是,通過(guò)徹底分解得到的LM2部分幾乎完全沒(méi)有分解。這個(gè)結(jié)果進(jìn)一步證明了富含硫酸化的L海藻糖部分很難被含氧自由基分解,也沒(méi)有能力分解含氧自由基。不過(guò),含有少量葡萄糖醛酸的LM1仍然對(duì)超氧化
88、自由基具有分解能力。中性糖化合物顯示這是一種硫酸化低聚糖,主要含有半乳糖和甘露糖。這些結(jié)果表明了富含有葡萄糖醛酸的部分和富含半乳糖和甘露糖是對(duì)含氧自由基具有抗氧化性的原因。氧自由基跟這些部分在一起反應(yīng)更簡(jiǎn)單,裂開(kāi)糖苷鍵和氧化葡萄糖醛酸。結(jié)果就是氧自由基被分解而減少。</p><p> 由于多糖分子太大而不能作為一種藥物,低分子量海藻糖部分是通過(guò)加酸水解和自由基斷裂得到的。這種低分子量多糖,其中一些還保持抗氧化性
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