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菊芋菊糖的提取纯化及其生物活性研究

张建平  
【摘要】: 本论文以菊芋为原料,讨论了新鲜菊芋的预处理方法,本实验选择60℃烘箱中热风烘干;分析了红皮和白皮两种菊芋的成分,优化了菊芋菊糖的提取工艺,其中热回流提取:提取时间为70min,提取温度为70℃,料液比为1:30:超声波提取:提取输出功率112W,提取温度70℃,提取时间20 min,料液比1:20;微波提取:提取时间为14min,料液比为1:20,提取功率为100W。 优化了菊糖纯化工艺:提取得到得菊糖粗提液经过石灰法、醇沉和大孔树脂S-8吸附除杂,真空冷冻干燥后得到纯度较高菊糖,为白色粉末,用酶-HPLC联用方法检测菊糖纯度为96.2%。 建立高效液相色谱测定菊糖相对分子质量方法,色谱条件为,流动相:三蒸水;流速:0.8 mL/min;进样量:20μL;色谱柱:OHpak SB-804;柱温:30℃。三种提取方法得到的菊糖相对分子量分别为:热回流提取3500,超声提取2405,微波提取3864,同时对新建立的方法进行了精密度、重现性、稳定性和准确度的考察。 优化了海枣曲霉发酵产生内切菊糖酶的培养条件,其培养基组成为:菊糖2%,磷酸二氢铵0.5%,磷酸二氢钾0.25%,MgSO_4·7H_2O 0.05%;发酵时间60h,发酵温度28℃,初始pH值在6.0~7.0范围内,接种量为8%。按确定的最优条件培养海枣曲霉,得到菊糖酶粗酶液,酶活为18.39U/mL,I/S值为45.71。 优化了菊糖酶酶解菊糖成低聚果糖的酶解条件:最适温度60℃~70℃,酶解时间12~16h,底物浓度为10%~20%,最适pH为6.0~7.0。菊糖酶解率最高可达59.3%;运用超滤法得到菊糖酶解产物——低聚果糖,真空冷冻干燥后得到白色粉末,利用高效液相色谱法测定其分子量为509,聚合度约为2~3。 长双歧杆菌在以菊糖和低聚果糖为碳源的培养基中的增殖情况均好于以葡萄糖为碳源的培养基,说明菊糖和低聚果糖都可以作为长双歧杆菌的生长因子,并且长双歧杆菌在分别以菊糖和葡萄糖为碳源的培养基中形态无明显差别,说明菊糖在促进双歧杆菌增殖的同时不会影响其菌体形态。


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