甲殼素-殼聚糖的分子修飾及其抗氧化和抑菌性能研究.pdf

1、甲殼素/殼聚糖是地球上取之不盡用之不竭的可再生天然資源，具有良好的吸濕性、成膜性、生物相容性、可降解性和降脂、抑菌等多種生物學(xué)活性，但是甲殼素幾乎不溶于任何有機溶劑，殼聚糖只溶于有機酸，這些性質(zhì)大大限制了其廣泛應(yīng)用。本論文以甲殼素/殼聚糖為起始原料，針對性地對其進(jìn)行分子修飾，并測定其衍生物的抗氧化和抑菌性，具體研究工作及結(jié)果如下:
　　 (1)對殼聚糖的抗氧化活性和抑菌活性進(jìn)行測定，結(jié)果表明:兩種粘度的殼聚糖抗氧化能力與樣品的濃

2、度呈現(xiàn)一定的相關(guān)性，粘度為50mpa.s的殼聚糖CTS2抗氧化效果明顯優(yōu)于高粘度(423mpa.s)的殼聚糖CTS1;兩種殼聚糖對枯草芽孢桿菌的抑制能力優(yōu)于大腸桿菌、沙門氏菌和金黃色葡萄球菌，CTS2對四種供試菌的抑菌能力均高于CTS1。
　　 (2)通過分子修飾分別在甲殼素6-OH與殼聚糖的2-NH2引入3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨(CTA)基團(tuán)得到水溶性的甲殼素衍生物OHT-chitin（O-羥丙基甲殼素）和NHT-chi

3、tosan（N-羥丙基殼聚糖）。利用紅外光譜儀(FT-IR)和凝膠滲透色譜(GPC)對其結(jié)構(gòu)和分子量進(jìn)行表征和確定。GPC測定結(jié)果表明，改性甲殼素與改性殼聚糖的分子量分別在9723和8986左右。
　　 (3)以未改性殼聚糖、水溶性殼聚糖和羧甲基殼聚糖為對照通過β-亞油酸-胡蘿卜素體系、DPPH自由基清除能力、H2O2清除能力、還原力等測定來評價OHT-chitin和NHT-chitosan的體外抗氧化活性。結(jié)果表明改性之后的甲

4、殼素/殼聚糖季銨鹽改性產(chǎn)物OHT-chitin、NHT-chitosan因CTA基團(tuán)的引入使甲殼素/殼聚糖具有更多的活性-OH位，抗氧化性能得到極大改善。0.6mg/mL的低濃度下，對亞油酸氧化的抑制率高達(dá)90％以上;OHT-chitin在5mg/mL時，還原力可達(dá)到1.192，接近未改性的CTS的4倍;OHT-chitin、NHT-chitosan與H2O2作用240min后清除率分別可達(dá)59.4％和56.3％，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于未改性殼聚糖和

5、羧甲基殼聚糖;改性前后與DPPH的作用機制也表現(xiàn)出不同，改性產(chǎn)物在323nm處清除作用高于517nm處，而羧甲基殼聚糖主要作用于323nm處，未改性的CTS和WS-CTS集中作用于517nm處。
　　 (4)比較BHT、Vc和NHT-chitosan對DPPH清除自由基隨濃度的變化關(guān)系發(fā)現(xiàn)，NHT-chitosan與BHT、Vc的清除自由基機理不同，而且有新產(chǎn)物生成，利用高效液相色譜對新產(chǎn)物定性分析，出峰時間為1.651min。

6、
　　 (5)研究兩種產(chǎn)物對革蘭氏陽性菌（金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌）、革蘭氏陰性菌（大腸桿菌和沙門氏菌）的抑菌性能發(fā)現(xiàn):NHT-chitosan對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌的最低抑菌濃度MIC分別為5.12、10.24、10.24和2.56mg/mL，最小殺菌濃度MBC濃度分別為20.48、40.96、40.96和10.24mg/mL。OHT-chitin對大腸桿菌、沙門氏菌、金黃色葡萄球菌MIC濃度均