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《中国海洋大学》 2011年
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壳聚糖衍生物的制备及其抑菌性研究

范冰  
【摘要】:壳聚糖(Chitosan, CS)是甲壳素(Chitin, CH)脱乙酰的产物。研究表明,CS具有广谱的抗菌性能,可研制开发成一种安全的食品生物防腐剂,但是较高分子量(Molecular weight, Mw)的CS一般只能溶解于有机酸和部分稀的无机酸中,严重制约了其应用范围。为改善CS的溶解性,众多科技工作者致力于水溶性CS衍生物的研制开发,但就目前水溶性CS衍生物的研究与应用现状看,真正能用于产业化的制备工艺却不多,且存在或产物稳定性差、或收率不高、或反应时间过长、或工艺复杂等缺陷,因此,探究可行的CS水溶性衍生物的制备工艺,并采用合适的手段评价其抑菌性能是当前水溶性CS衍生物研究的热点。 以Mw1800kDa、脱乙酰度(Degree of deacetylation,DD)86%的CS为原料,采用醇酸降解法得到三种不同Mw(1180KDa、260KDa、94KDa)的CS。在降解过程中,随时间延长CS的Mw降低,而DD无明显变化(DD86±0.5%)。DD值及FTIR分析表明,CS在降解过程中,只有糖苷键发生了断裂,而酰胺键并未受影响,原料具有稳定的可靠性。 采用先溶胀后经界面修饰的改进CS乙酸盐(Chiotsan acetate, CA)制备工艺制得到三种不同Mw的CA(CA_a、CA_b、CA_c)。新制的CA为淡黄色粉末,易溶解于水和酸性溶液,碱性溶液中难溶。其1%(w/v)水溶液的OD420约为0.022,pH为4.91~5.01。不同Mw的CA的投入/产出比分别达到5:9 (CA_a)、5:8 (CA_b)、5:8 (CA_c)。采用自创的产品结合度测定方法,测得CA的结合度分别为: 39.6±1.2% (CA_a)、38.5±1.5% (CA_b)、39.6±1.1% (CA_c)。FTIR检测表明,CA是CS与HAc结合的离子化合物,具有–NH3+.RCOO-结构。用铝箔袋热合封装放置于室温下保存180d后,CA的各项指标均接近于新制备的CA。 以三种不同Mw(CSa:1180KDa、CSb:260KDa、CSc:94KDa)的CS为原料,采用优化的CS季铵盐(Hydroxypropyl Trimethyl ammonium chloride chitosan, HACC)制备工艺,制得三种HACC(HACCa、HACCb、HACCc)。FTIR图谱上在1490cm-1处出现了新吸收峰,表明在N上引入了EPTAC基团。HACC是CS与2,3-环氧丙基三甲基氯化铵(Epoxy propyl trimethyl ammonium chloride, EPTAC)共价结合的化合物,具有–NH2?RN+(CH3)3Cl-结构。新制HACC为淡黄色粉末,在酸性、中性和碱性溶液中均可溶,其1%(w/v)的水溶液的pH为6.60~6.71,OD420约为0.09。采用改进工艺后制备的HACC投入/产出比分别是30:59(HACCa)、15:29 (HACCb )、15:29 (HACCc);取代度分别为: 91.3±0.2% (HACCa)、91.7±0.3% (HACCb)、91.6±0.2% (HACCc)。用铝箔袋热合封装,室温保存180d。HACC各项指标均接近新制的HACC。 采用比浊法和平板涂布法分别测定CA和HACC对E.coli和S.aureus生长的抑制作用。在比浊法抑菌作用测定中:相同Mw的CA和HACC,伴随浓度升高,抑菌作用均显示出增强趋势:当CA和HACC浓度低于0.05%(w/v)时,抑菌效果不明显;当浓度达到0.1%(w/v)时,CA和HACC均显示出较强的抑菌作用。经过抑菌作用评估,在相同的浓度下,两种CS衍生物对S.aureu的抑制性均强于对E.coli的抑制性;HACC则显示出比CA更明显的抑菌作用。另外,根据本实验,不同Mw的CA和HACC对E.coli的抑菌作用与MW成正相关,而对S.aureu的抑菌作用则则与MW成负相关。 在平板涂布法抑菌作用测定中:不同浓度、不同Mw的CS制备的CA和HACC对E.coli和S.aureu的抑制作用与比浊法测定分析所得的抑菌作用有相似的特点:当衍生物的浓度达0.1%(w/v)时,两者在固体培养基上对E.coli.和S.aureus.均能产生有效抑制,镜检时视野中无可见菌落。 对比抑菌实验中,将CA、HACC与常见的化学防腐剂山梨酸钾(Potassium Sorbate, PS)进行抑制霉菌生长的对比:CA和HACC在各个浓度条件下均可达到相同浓度的PS类似的抑菌效果。其中,HACC对霉菌的抑制效果强于CA。CA和HACC的水果对比保鲜实验表明:处理相同时间时,浸泡处理的防腐效果优于喷洒,相同分子量和浓度的两种CS衍生物,HACC防腐效果优于CA。CA和HACC作为防腐剂可行性的。有望开发成一种价廉质优的食品生物防腐剂。
【学位授予单位】:中国海洋大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:O636.1

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宣寒;;一点法测定壳聚糖的特性黏度[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2008年03期
2 张宓,谭天伟,袁会珠,芮昌辉;壳聚糖杀虫与壳低聚糖抑菌活性研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2003年04期
3 章永望;赵会英;张娜;;新型可注射温敏水凝胶的制备及其释药性能[J];北京化工大学学报(自然科学版);2007年05期
4 马鹏鹏,何立千,高天洲;不同脱乙酰度壳聚糖对植物病原细菌的抑制作用研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2003年03期
5 叶磊,何立千,高天洲,李丽云;壳聚糖的抑菌作用及其稳定性研究[J];北京联合大学学报(自然科学版);2004年01期
6 曾名勇;关于壳聚糖制备条件的研究[J];水产科学;1992年10期
7 姚宏亮;南极磷虾虾壳制备甲壳素/壳聚糖的工艺研究[J];水产科学;2004年05期
8 蒋挺大;甲壳素和壳聚糖的制备及副产物的利用[J];水产科学;1997年05期
9 王爱勤,李洪启,俞贤达;不同来源甲壳素和壳聚糖的吸湿性与保湿性[J];日用化学工业;1999年05期
10 李治,刘晓非,管云林;O-羧甲基壳聚糖抗菌性的研究[J];日用化学工业;2000年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 方少明;郭良起;户敏;周立明;高丽君;王光义;;壳聚糖/烯丙基三苯基氯化磷抗菌材料的制备[J];工程塑料应用;2008年10期
2 石磊;王世平;顾介明;;不同浓度壳聚糖膜对葡萄保鲜效果的研究[J];山东农业科学;2009年08期
3 林春梅;;壳聚糖黏均分子量的测定[J];山东农业科学;2011年07期
4 韩丛琴;王兴华;;不同微量元素对出芽短梗霉发酵的影响[J];山东农业科学;2012年03期
5 孙玉军,陈彦,王洵,李燕斐;蜜环菌胞外多糖的分离纯化及其性质研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年05期
6 高贵珍;刘小阳;;荧光光谱法研究茜素红S与壳聚糖的结合反应[J];安徽大学学报(自然科学版);2010年04期
7 张部昌,赵帜平,袁华玲,陈祖智,毕建军;天门冬糖蛋白的分离纯化及其糖肽键的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1996年04期
8 张部昌,赵帜平;天门冬糖蛋白AG-b的研究[J];安徽大学学报(自然科学版);1998年02期
9 许惠英;天然高分子化合物壳聚糖的制备及应用[J];安徽化工;2001年01期
10 鲍明升,魏光;壳聚糖水解方法的研究[J];安徽化工;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王润丰;张延龙;靳磊;车飞;牛立新;;渥丹百合黄酮类化合物抗氧化能力的研究[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
2 冯江月;张玉星;;纳米SiO_x-壳聚糖复合涂膜对黄冠梨保鲜效应的研究[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
3 衣美艳;范秀萍;吴红棉;胡雪琼;;马氏珠母贝各组织及其糖胺聚糖中四种重金属含量分析[A];广东省食品学会第六次会员大会暨学术研讨会论文集[C];2012年
4 王林;杨锡洪;;壳聚糖及其衍生物吸附重金属离子的研究进展[A];广东省食品学会第六次会员大会暨学术研讨会论文集[C];2012年
5 张亚敏;刘捷;王文;;皱皮木瓜多糖的单糖组成分析[A];河南省化学会2010年学术年会论文摘要集[C];2010年
6 王倩;翟海瑞;张利鹃;马丽卫;杨劲松;;香蕉贮藏保鲜技术的研究进展[A];管产学研助推食品安全重庆高峰论坛——2011年中国农业工程学会农产品加工及贮藏工程分会学术年会暨全国食品科学与工程博士生学术论坛论文集[C];2011年
7 付宁;杨俊玲;;水溶性壳聚糖的制备[A];第八届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2008年
8 王晓宁;王昊;廖青;;壳聚糖在纺织品抗菌整理中的应用[A];铜牛杯第九届功能性纺织品及纳米技术研讨会论文集[C];2009年
9 代辉;刘振;夏池;王键吉;;纤维素经离子液体[Amim][COOH]预处理酶解糖化[A];2009全国可再生能源—生物质能利用技术研讨会论文集[C];2009年
10 崔宏春;余继忠;周铁锋;黄海涛;张建勇;江和源;江用文;;茶多糖研究进展[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
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1 李蓉;一种新型虫草生物学及其活性物质的研究[D];中国海洋大学;2009年
2 孙刚正;羧甲基油酰壳聚糖的制备、性质及其对含油废水絮凝机理的研究[D];中国海洋大学;2010年
3 常耀光;海参岩藻聚糖硫酸酯及其酶解产物的制备、结构与活性研究[D];中国海洋大学;2010年
4 郭守东;微生物胞外多糖的结构及其抗氧化活性研究[D];中国海洋大学;2010年
5 任舒文;几种海洋特征寡糖—胶原蛋白复配物对紫外辐射损伤的保护作用及机制研究[D];中国海洋大学;2010年
6 李兆杰;壳聚糖快速制备技术及降血脂、免疫增强活性研究[D];中国海洋大学;2010年
7 李荣春;新型季铵化壳聚糖衍生物的制备及其抑菌和抗氧化活性研究[D];新疆农业大学;2010年
8 张延妮;珠子参化学成分及其活性成分的筛选研究[D];陕西师范大学;2010年
9 孔凡利;荔枝果肉多糖的分离纯化与结构表征及抗氧化活性研究[D];华南理工大学;2010年
10 张雪琼;羧甲基壳聚糖智能释药肝靶向纳米传递系统的构建与评价[D];武汉理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘兰杰;一株热带假丝酵母利用木糖生长及其产酒精特性的研究[D];华中农业大学;2010年
2 宋庆平;水溶性壳聚糖衍生物的制备及其抗菌性能研究[D];安徽工程大学;2010年
3 胡金刚;壳聚糖基纳米微粒的制备及其对Ni~(2+)吸附性能研究[D];南昌航空大学;2010年
4 杨文军;马铃薯淀粉制备磷酸寡糖的研究[D];安徽农业大学;2010年
5 陈辉;桦褐孔菌胞外多糖液体深层发酵及木质纤维素促进产糖效果的研究[D];浙江理工大学;2010年
6 赵阳;胆固醇甲酰—壳聚糖共聚物冬凌草甲素胶束的制备及其细胞动力学研究[D];郑州大学;2010年
7 陈小梅;小麦胚酸奶工艺优化及营养学评价[D];郑州大学;2010年
8 郭静;N-(O,O-二烷基磷酰基)-D-氨基葡萄糖的合成、表征以及相关量化研究[D];郑州大学;2010年
9 韩攀;壳聚糖改性沸石对刚果红、亮绿和酸性铬蓝K的吸附研究[D];郑州大学;2010年
10 孟凡云;羊肚菌胞外多糖与胞内硒多糖抗氧化活性研究[D];山东农业大学;2010年
【二级参考文献】
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1 曾名勇;介绍几种常用的甲壳素脱乙酰度测定方法[J];水产科学;1992年04期
2 曾名勇;关于壳聚糖制备条件的研究[J];水产科学;1992年10期
3 蒋挺大;甲壳素和壳聚糖的制备及副产物的利用[J];水产科学;1997年05期
4 王伟 ,李素清 ,秦汶;胶体滴定法测壳聚糖的氨基含量[J];日用化学工业;1989年02期
5 陈洁,夏文水,杨方琪,高福成;6-O-羧甲基壳聚糖的乳化性能与结构的关系[J];日用化学工业;1999年06期
6 李治,刘晓非,管云林;O-羧甲基壳聚糖抗菌性的研究[J];日用化学工业;2000年03期
7 唐星华,沈明才;壳聚糖及其衍生物应用研究进展[J];日用化学工业;2005年01期
8 张秋华,唐小琪;水溶性甲壳素衍生物保湿性能的研究[J];日用化学工业;1996年03期
9 郑连英,朱江峰,孙昆山;壳聚糖的抗菌性能研究[J];材料科学与工程;2000年02期
10 吴清基,吴鸿昌;甲壳素——21世纪的绿色材料[J];东华大学学报(自然科学版);2004年01期
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1 梁燕;壳聚糖降解及高分子溶液特性粘度测定方法的研究[D];华东师范大学;2007年
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1 吴小勇,曾庆孝,莫少芳,肖仔君;几种壳聚糖的抑菌性能[J];食品与发酵工业;2005年02期
2 常彩萍;宋玉民;栾尼娜;王坤杰;;原子转移自由基聚合法改性壳聚糖及其抑菌性研究[J];化学研究与应用;2010年03期
3 陈峰;徐清泉;张爱迪;丁德润;;氨基硫脲壳聚糖与碘的配合物抑菌性质研究[J];化学世界;2010年07期
4 罗仓学,吕嘉枥,陈雪峰;壳聚糖对大肠杆菌抑制效果的研究[J];西北轻工业学院学报;2000年02期
5 陈世化;夏延斌;聂乾忠;;发酵蔬菜中乳酸菌抑菌性的研究[J];食品工程;2007年02期
6 张旭;于国萍;李昕;李昊帮;;玉米醇溶蛋白膜的抗氧化和抑菌作用研究[J];粮食与食品工业;2009年02期
7 赵玉清,刘宝全,李慧,蒋本国;壳聚糖-Ag(Ⅰ)的配位与抑菌性研究[J];北华大学学报(自然科学版);2000年05期
8 马滢;刘鹏涛;刘忠;;羧甲基壳聚糖的制备及其在抗菌纸中的应用[J];功能材料;2010年04期
9 黎婉园;夏枫耿;黄宜辉;;纳他霉素的抑菌性实验[J];中国食品添加剂;2005年06期
10 周雨霞;雷霞;张颖;侯先志;;传统乳制品中—产细菌素乳酸乳球菌的筛选[J];乳业科学与技术;2006年02期
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1 刘琨;侯本祥;杨圣辉;李金陆;;壳聚糖体外抑菌实验研究[A];2007年第七次全国牙体牙髓病学学术会议论文集[C];2007年
2 黄智铭;薛海波;周春燕;李超;马俊东;殷盼;郑连英;;不同酶切方式制备壳低聚糖体外抗幽门螺杆菌研究[A];第二届浙江省消化病学术大会论文汇编[C];2009年
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7 王建明;梁建根;陈燕飞;高俊明;张作刚;;辣椒素的抑菌作用及其对某些保护酶活性的影响[A];中国植物病理学会2005年学术年会暨植物病理学报创刊50周年纪念会论文集[C];2005年
8 张秀峰;;云芝多糖的体外抗微生物活性研究[A];吉林省畜牧兽医学会2007学术年会论文集[C];2007年
9 刘仁志;程桂林;段美玲;王宁;张琳;毛帅;刘凤华;许剑琴;;大蒜挥发油及其复方对猪胸膜肺炎放线杆菌体外抑菌作用[A];纪念《元亨疗马集》付梓400周年中国畜牧兽医学会中兽医学分会2008年学术年会华东区第十八次中兽医科研协作与学术研讨会暨兽药发展论坛论文集[C];2008年
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1 江伟;铜抑菌作用为感染防控开辟新思路[N];中国医药报;2011年
2 金文;志高推出全球首台铜抑菌空调[N];经济日报;2010年
3 记者 张东风;藏药翁布抑菌作用明显[N];中国中医药报;2006年
4 玲玲;中科院发现壳聚糖废水可回收虾青素[N];医药经济报;2008年
5 王彤;壳聚糖有效预防术后粘连[N];医药经济报;2004年
6 江晓霞 陈智华 张晓晖;壳聚糖对动物体的影响及在饲料中的应用[N];中国畜牧兽医报;2009年
7 张光华 杨建洲;壳聚糖应用日趋广泛[N];中国化工报;2000年
8 潘以楼 杨敬辉 宋立妹;壳聚糖和菇类蛋白多糖[N];江苏农业科技报;2008年
9 本报记者 张倩;铜翅片抑菌:首现北京公交[N];机电商报;2008年
10 本报记者 王延斌 通讯员 胡建廷;15年的等待[N];科技日报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 陈惠萍;壳聚糖调控不结球白菜叶片氨同化关键酶作用机理初探[D];南京农业大学;2004年
2 尹太;血管组织工程的初步实验研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年
3 王志华;环境样品中污染物分析与处理的研究[D];北京化工大学;2001年
4 范金石;甲壳低聚糖类表面活性剂的制备及其性能研究[D];青岛海洋大学;2002年
5 樊李红;壳聚糖海藻酸盐生物医用材料的研制与功能特性[D];武汉大学;2005年
6 张永勤;强制渗透法制备水溶性壳聚糖及其固定化酶解方法与产物研究[D];中国海洋大学;2005年
7 李保强;壳聚糖/羟基磷灰石仿生骨材料的研究[D];浙江大学;2005年
8 杨琰;叶酸修饰壳聚糖小干扰RNA纳米粒靶向逆转卵巢癌多药耐药的研究[D];华中科技大学;2009年
9 马贵平;壳聚糖的化学改性及其作为生物医用材料的制备和性能研究[D];北京化工大学;2009年
10 刘文波;壳聚糖超细胶囊的制备及应用研究[D];东北林业大学;2005年
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1 范冰;壳聚糖衍生物的制备及其抑菌性研究[D];中国海洋大学;2011年
2 张益娜;新疆沙棘叶黄酮类化合物提取、纯化及抑菌性研究[D];新疆农业大学;2007年
3 秦冰;壳聚糖强化生物处理的机理研究[D];东华大学;2004年
4 贾晓红;苦豆子中苦参总碱的提取及纯化技术的研究[D];新疆农业大学;2005年
5 张红梅;花生衣红色素粗品的提取、性质及其应用的研究[D];江南大学;2005年
6 王军;治疗奶牛子宫内膜炎新药EDM的研制[D];吉林农业大学;2006年
7 田欢栋;双黄连粉针剂对产ESBLs大肠埃希菌的体外抑制作用的实验研究[D];北京中医药大学;2007年
8 贾少婷;鄂尔多斯螺旋藻多糖降血糖活性及对微生物作用的研究[D];内蒙古农业大学;2007年
9 王姝;抑制乙型溶血性链球菌和清除免疫复合物的中药研究[D];吉林农业大学;2008年
10 裴中艳;《肺炎合剂》对肺炎克雷伯菌肺炎抗炎、抑菌作用的实验研究[D];大连医科大学;2009年
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