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《兰州大学》 2007年
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壳聚糖降解、抑菌性能及其应用研究

冯小强  
【摘要】: 论文研究了壳聚糖及其降解物的抑菌性能和有关应用,拓展了壳聚糖在抗菌材料、食品工业、医学等领域的应用前景。研究结论如下: (一)运用H_2O_2-HAc均相条件下降解制备了一系列不同分子量的壳聚糖,通过红外光谱、差热-热重分析、XRD和SEM对降解产物进行了表征,探讨了温度、反应时间、双氧水及醋酸浓度等对降解产物的影响,从而确定了降解反应的最佳条件:温度(60-70℃)、反应时间6h、双氧水浓度(3-10%),醋酸浓度(1-5%)。另外,通过分析认为,在醋酸介质中,壳聚糖的降解实质上是一种氧化协同的水解反应。 (二)体外抑菌法分别测定了不同分子量壳聚糖、壳寡糖、水溶性壳聚糖对几种细菌的抑制作用,研究了其抑菌活性与壳聚糖分子量及浓度的关系。结果表明,各被试壳聚糖及其降解衍生物对细菌都具有较好的抑制作用,抑菌性能与其分子量之间呈曲线关系,无规律可循,但作用大小由于菌种的不同而异,总体上对革兰氏阳性菌的抑制作作用强于革兰氏阴性菌;壳聚糖的抑菌活性强于壳寡糖和水溶性壳聚糖,并且其抑菌活性与浓度成正比。水溶性壳聚糖的抑菌性能与其浓度不成正比,只有适当低浓度时才有较好的抑菌性能。壳聚糖及其衍生物在酸性条件下具有更好的抑菌活性。 (三)研究了壳聚糖对黑曲霉、啤酒酵母、白色念珠菌的抑制作用,探讨了抑菌性能与分子量的关系。重点对黑曲霉的抑菌作用进行了研究,并运用透射电子显微镜从超微结构对其抑菌机理进行了探讨。研究结果表明,壳聚糖对啤酒酵母、白色念珠菌的抑制作用与其浓度成正比;但对于黑曲霉,在被试壳聚糖分子量中,分子量为最小(5万)、浓度最小(0.2%)时具有最好的抑菌性能,基本上可完全抑制和黑曲霉的生长;分子量越大、浓度越大的壳聚糖反而对黑曲霉的生长起促进作用,这有利于启发我们可以利用黑曲霉开发一种高活性壳聚糖酶。 (四)本章首先研究了壳聚糖分子中氨基及其DD.、pH、金属离子等对其抑菌性能的影响。结合透射电子显微镜对壳聚糖作用前后细菌的超微结构变化进行了观察,揭示了壳聚糖对细菌的作用由于分子量的不同而导致的作用机理的不同。运用生化分析仪进一步对上述结论做了论证,发现经壳聚糖作用后的细菌上清液内的LDH酶和r-GT酶活的含量显著高于对照组,提示有细菌内容物泄漏,说明壳聚糖主要通过其质子化的氨基的与负电性的细菌外膜静电相互作用而破坏细菌的外膜及细胞壁的结构和功能,导致其内容物外泄而起到抑菌作用。 (五)研究了壳聚糖对浆水(酵母菌)的防腐性能,得到了最佳防腐效果时的壳聚糖分子量区间,为其在食品工业中的应用奠定了理论基础。另外,还研究了壳寡糖、水溶性壳聚糖的吸湿、保湿性能和对几种致病菌的抑制作用,以期为壳聚糖在化妆品领域的应用提供依据。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O636.1

【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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10 张璐;发酵法生产壳寡糖菌种的选育及发酵工艺条件优化[D];山东轻工业学院;2012年
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