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菠萝蜜多糖结构解析、流变特性及消化规律研究

马之原

菠萝蜜多糖结构解析、流变特性及消化规律研究

马之原1
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作者信息

  • 1. 华中农业大学
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摘要

菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)果肉中含有丰富的营养物质,在印度、斯里兰卡及东南亚等发展中国家被用作食物和民间药物,其特殊药用价值早已得到认可。菠萝蜜是一种高产水果作物,在生长环境恶劣的地方也能存活,可以最大化利用土地资源,一年四季都结果。 本文以菠萝蜜果肉为原料,通过水提醇沉法和木瓜蛋白酶联用 sevage 法脱蛋白制得菠萝蜜精多糖(Polysaccharide from jackfruit pulp, JFP-Ps),DEAE-52 阴离子交换层析和Sepharose CL-6 B 凝胶层析分离纯化得到纯化组分 JFP-Ps-1。对JFP-Ps-1的理化性质、纯度、单糖组成及结构进行了研究,为后期的生物活性和开发利用奠定基础;分析浓度、剪切速率、温度、加热时间、pH、冻融变化和盐离子等因素对菠萝蜜多糖溶液的表观粘度和粘弹性的影响,为 JFP-Ps 在食品工业的研发和生产提供依据;对菠萝蜜精多糖进行了大鼠体内消化实验,探究其在体内消化过程中的分子量和结构变化、游离单糖和低聚糖变化。主要研究结果如下: (1)JFP-Ps-1总糖含量96.33±0.36%,蛋白质含1.31±0.22%,属于糖蛋白复合物,糖醛酸含量为 2.03±0.94%,平均分子量 1299 KDa,单糖摩尔比为岩藻糖∶鼠李糖∶阿拉伯糖∶半乳糖∶葡萄糖∶木糖∶半乳糖醛酸=0.34∶ 0.08∶ 0.43∶0.98∶59.13∶0.51∶0.72。甲基化和核磁共振分析结果表明,JFP-Ps-1 主链由→4)α-D-Glcp-(1→构成,存在1,3-Xylp、1,4-Xylp、1,4-GalAp、1,2,6-Fucp糖苷键。主链中接入1,2,6-Fucp引起多糖分支,推测Fucp的O-2位置上有分支且只有一个端基α-D-Glcp-(1→。 (2)JFP-Ps 溶液的表观粘度与浓度呈正相关,与剪切速率呈负相关,出现剪切稀释的现象,为“非牛顿流体”,呈现假塑性行为;JFP-Ps溶液表观粘度与温度呈负相关;随加热时间的延长,JFP-Ps的表观粘度先上升后下降;JFP-Ps溶液在 pH4~10 范围内表观粘度值变化不大;冻融变化可使 JFP-Ps 溶液表观粘度增大;5% NaCl 溶液使 JFP-Ps 溶液的表观粘度减小,5% KCl 溶液使 JFP-Ps 溶液的表观粘度增大;在粘弹性测试中,JFP-Ps的储能G′和损能G″随着频率的增大而增大,且G′始终高于G″,另外,JFP-Ps溶液的储能模量G''和损耗模量G''''随着溶液浓度的增大而上升,呈现凝胶性质。 (3)JFP-Ps经大鼠体内消化后,分子量和结构都发生了变化,原本JFP-Ps Mw 为 1647 KDa 的组分被降解,Mw 随着消化时间的延长而降低,其中 JFP-Ps的分子量在消化后期 Mw 下降的速率远远大于消化前期的下降速率,推测 JFP-Ps主要在大肠内被肠道细菌分解利用。傅里叶红外光谱显示经过消化后,JFP-Ps的主要特征吸收峰保持稳定,但不同消化阶段的吸收波长和强度仍存在一定差异。1153cm-1、1076cm-1、1018cm-1吡喃糖的征吸收峰、926cm-1和849cm-1处α-D-Glc峰和760cm-1处α-D-Xyl峰均减弱,这可能与消化后多糖的结构变化有关。JFP-Ps在肠道内生成GalA、Gal、Glc、Fru、Xyl、Rib和GlcA,这些单糖随后被肠道微生物利用,其中GalA的含量变化最大,推测GalA的生成与利用与JFP-Ps抗氧化能力的提高有关。

关键词

菠萝蜜多糖/流变特性/消化规律/保健功能

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授予学位

硕士

学科专业

食品加工与安全

导师

谭乐和/朱科学

学位年度

2021

学位授予单位

华中农业大学

语种

中文

中图分类号

TS
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