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壳聚糖及其改性衍生物降血脂功效的研究

唐家林  
【摘要】:甲壳低聚糖(Chito-oligosaccharides)是壳聚糖解聚后的产物。其单体分子结构与未解聚前壳聚糖完全一致。随着壳聚糖的降解,其聚合度逐渐降低、分子量逐渐减小,水溶性逐渐增强,生理活性也相对增强。因此,很大程度上提高和拓宽了其应用范畴,较壳聚糖有很大的优越性。 本实验重点摸索了制备甲壳素和壳聚糖的最佳工艺条件,并采用酶解工艺和膜分离技术制备出分子量为300DaMW10kDa甲壳低聚糖及其季胺化衍生物DEAE-壳聚糖,探讨此分子量范围的甲壳低聚糖和DEAE-壳聚糖的抗氧化、抗衰老、降血脂、防肥减肥以及免疫等生理活性。 ①通过酸碱处理和脱乙酰化试验对虾壳制备甲壳素和壳聚糖的工艺参数进行优化,实验结果:最佳脱灰盐酸浓度为5%、浸泡时间为3 h,最佳脱粗蛋白氢氧化钠浓度为5%、浸泡时间为5 h;甲壳素脱乙酰最佳工艺组合为:即碱浓度50%,反应温度90℃,反应时间12 h,料液比1:70。主次因素为:ABDC,即碱浓度温度料液比时间。在上述工艺条件下生产的甲壳素灰分含量≤2%、粗蛋白含量≤7%;壳聚糖干制品的得率为20.4%,脱乙酰度平均值为84.8%。 ②通过甲壳低聚糖和DEAE-壳聚糖清除(O_2~-·)和(·OH)的实验,发现甲壳低聚糖浓度为10 mg/mL时,对(O_2~-·)和(·OH)的清除率均能达到60%以上;浓度为35 mg/mL时,对(O_2~-·)和(·OH)的清除率均能达到90%以上。DEAE-壳聚糖浓度为10 mg/mL时,对(O_2~·)和(·OH)的清除率分别达到21.3%和24.9%;浓度为35 mg/mL时,对(O_2~-·)和(·OH)的清除率分别达到31.92%和36.92%。用甲壳低聚糖和DEAE-壳聚糖灌胃小鼠30 d后,测定SOD、T-AOC、CAT酶活力和MDA含量指标,实验结果:COS中剂量组(400 mg/kg)、COS高剂量组(800 mg/kg)和D-COS高剂量组(800 mg/kg)小鼠的血清和肝脏中SOD、T-AOC、CAT酶活力显著高于对照组,MDA的含量显著低于对照组。 ③用含有甲壳低聚糖和DEAE-壳聚糖的培养基饲喂30 d龄的果蝇,分别在第0 d、第10 d和第20 d测定SOD和CAT酶活力、MDA含量以及果蝇寿命;实验结果:在第10 d和第20 d,COS中剂量组(0.8%)、COS高剂量组(3.2%)和D-COS高剂量组(3.2%)的果蝇组织中SOD、CAT酶活力显著高于对照组,MDA的含量显著低于对照组,果蝇寿命显著高于对照组。 ④对不同分子量范围的甲壳低聚糖和DEAE-壳聚糖进行体外吸附实验和动物实验,结果表明:2kDaM_W10kDa的甲壳低聚糖对胆酸盐的吸附性较好,有降低血脂和防肥减肥的作用,其中COS-H剂量组(800 mg/kg)、COS-M剂量组(400 mg/kg)和D-COS-H剂量组(800 mg/kg)效果较显著。 ⑤在甲壳低聚糖和DEAE-壳聚糖对小鼠免疫器官影响的实验中,D-COS-L组小鼠的脾指数达到6.68±0.44 mg/g,显著性较差(P0.05),COS-L组小鼠的脾指数达到7.56±0.42 mg/g,效果显著(P0.05),COS-M、D-COS-H和COS-H组小鼠的脾指数分别达到8.98±0.68、9.06±0.78和10.02±0.37 mg/g,效果极显著(P0.01); D-COS-L组小鼠的胸腺指数达到4.01±0.34 mg/g,效果显著(P0.05),COS-L、COS-M、D-COS-H和COS-H组小鼠的胸腺指数分别达到4.55±0.21、5.18±0.22、5.98±0.29和6.42±0.27mg/g,效果极其显著(P0.01)。


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