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盐酸-亚硝酸钠法制备壳低聚糖及其应用研究

作　者: 孟显丽
导　师: 陈国华；孙明昆
学　校: 中国海洋大学
专　业: 环境科学
关键词: 壳低聚糖降解亚硝酸抗氧化能力抗肿瘤能力抑菌能力诱导剂
分类号: O636.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本论文研究了盐酸-亚硝酸钠对壳聚糖的可控性降解及降解产物壳低聚糖的若干应用。详细研究了反应装置、亚硝酸钠的用量、反应介质、反应时间、不同壳聚糖原料等因素对降解反应的影响，得出了制备壳低聚糖的最佳反应条件和工艺。结果表明：以盐酸为反应介质；反应温度为60℃；降解反应的时间为0.5h；壳聚糖原料的不同分子量和不同脱乙酰度对制备特定分子量的壳低聚糖具有较大影响。采用亚硝酸降解法，改变亚硝酸钠的用量，可制得分子量在1000～十几万的壳低聚糖。利用凝胶色谱法、黏度法以及端基法对壳低聚糖分子量进行了测定，并用红外光谱法、(¹H、¹³C)核磁共振等分析方法进行了结构表征。用凝胶色谱法比较了不同方法制备的低聚糖的分散度，结果证明：亚硝酸法制备的低聚糖分散度最小。该制备方法反应条件温和，反应周期短，选择性好。研究了不同分子量的壳低聚糖对细菌、真菌和放线菌的抑菌规律及最小抑菌浓度（MIC）。结果表明：（1）壳低聚糖对各类菌的抑制作用均随着浓度的增大而增强。（2）壳低聚糖对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌及枯草杆菌的抑制作用均随着分子量的增大而增强，在分子量1070至37.6万范围内，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的MIC在80ppm～1250ppm之间；对枯草杆菌的最小抑菌浓度在10～160ppm之间；（3）壳低聚糖对霉菌的的抑制作用则随着分子量的增大而减小，MIC在2.5-2500ppm之间；（4）壳低聚糖的分子量与放线菌5406的抑制作用则没有明显关系，分子量为3340的壳低聚糖的抑菌效果最好，其MIC为80ppm；分子量为1.5万的低聚糖的MIC最高，为2500ppm。（5）相同分子量不同脱乙酰度的水溶性的低聚糖对大肠杆菌的抑制效果，脱乙酰度越高，则其抑菌效果越好。研究了壳低聚糖的抗氧化性能，主要考察了对羟基自由基（OH·）和超氧阴离子自由基（·O₂^-）的清除率。采用邻二氮菲—Fe²⁺法检测羟基自由基的清除率，邻苯三酚法检测超氧阴离子自由基的清除率。结果表明：壳低聚糖（Mn=1070）对羟基自由基的清除能力优于甘露醇和盐酸氨基葡萄糖。在壳低聚糖浓度为27.5mmol／L时，羟基自由基的清除率为54.6％。考察了壳低聚糖的还原力，结果盐酸一亚硝酸钠法制备壳低聚糖及其应用研究证明:分子量为1070的低聚糖的还原力好于分子量为1780的壳低聚糖，但低于盐酸氨基葡萄糖。这种关系与壳低聚糖对·02一清除率一致。表明壳低聚糖的还原力越强，则其抗氧化性能越好。壳低聚糖对超氧阴离子自由基也有一定的清除作用，分子量越低，其抗氧化性能越强。壳低聚糖（五力2=1070）在浓度为1.67m创mL时，清除率为50%左右，清除效果低于vc。壳低聚糖（Mn二1780）对超氧阴离子的清除效果不十分明显。研究了分子量为Ll（人力2=1780）和L2（九力2== 1070）的低聚糖对小鼠的抗肿瘤作用。通过对小鼠腹腔注射一定剂量的壳低聚糖后，对肿瘤大小、脾指数、胸腺指数、肝脏指数、血清中的SOD及MDA进行测定。结果表明:在L1、LZ的剂量为50 mg.kg一’.d一’时，抑瘤率分别为26.72%和42.24%。脾指数、胸腺指数和肝脏指数均显著高于环磷酞胺的测试结果，说明壳低聚糖不仅能抑制小鼠肿瘤，而且同时能显著提高小鼠机体的免疫能力。由抗氧化指标SOD的数据表明:Ll和L2的SOD值分别比环邻酞胺高出1 0.23%和22.89%。数均分子量为1070的低聚糖的抗氧化效果要优于数均分子量为1780的抵聚糖。但Ll和LZ的MDA高于环邻酞胺，说明Ll和LZ对细胞有一定的损伤，。结果表明:对小鼠的抑制肿瘤能力，数均分子量为1070的LZ优于分子量为1780的Ll。研究了不同浓度的壳低聚糖对绿豆的促生长情况。结果表明:不同浓度的壳低聚糖均可不同程度地提高绿豆的发芽指数、活力指数和过氧化物酶活性。经比较:1.0%壳低聚糖对绿豆的作用较好;对黄豆、红小豆、更豆、小麦种子生长指标的测试结果表明:壳低聚糖可提高种子发芽势、发芽率、幼苗株高、活力指数和过氧化物酶活等生理指标。壳低聚糖作为一种新型植物生长调节剂，在农业上有着广阔的应用前景。

全文目录

1 文献综述  9-25
  1.1 壳低聚糖的重要应用  11-15
  1.2 壳低聚糖的制备方法  15-21
  1.3 壳低聚糖的分离纯化方法  21-22
  1.4 壳低聚糖分子量的测定与结构表征  22-23
  1.5 课题研究内容  23-25
2 实验部分  25-79
  2.1 盐酸-亚硝酸钠可控性降解壳聚糖  25-54
    2.1.1 实验仪器和用品  26
    2.1.2 实验方法  26-34
    2.1.3 实验结果与讨论  34-53
    2.1.4 小结  53-54
  2.2 壳低聚糖对羟基自由基和超氧阴离子自由基清除性能的研究  54-62
    2.2.1 仪器与试剂  55-56
    2.2.2 实验原理  56
    2.2.3 实验步骤  56-57
    2.2.4 实验结果与讨论  57-61
    2.2.5 小结  61-62
  2.3 壳低聚糖的抑菌性能的研究  62-70
    2.3.1 实验仪器与试剂  62
    2.3.2 实验步骤  62-64
    2.3.3 实验结果与讨论  64-68
    2.3.4 小结  68-70
  2.4 壳低聚糖抗肿瘤性能的研究  70-74
    2.4.1 实验材料  70
    2.4.2 实验方法  70-71
    2.4.3 实验结果与讨论  71-73
    2.4.4 小结  73-74
  2.5 壳低聚糖对种子的生理影响研究  74-79
    2.5.1 实验材料  74
    2.5.2 实验方法  74-75
    2.5.3 实验结果  75-78
    2.5.4 小结  78-79
参考文献  79-86
致谢  86-87

盐酸-亚硝酸钠法制备壳低聚糖及其应用研究

内容摘要

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