卡拉胶多糖的分子修饰：卡拉胶酶和硫酸化酶的研究进展

卡拉胶（carrageenan）是一种从海洋红藻细胞壁中提取出来的多糖物质,通过1,3-β-D-吡喃半乳糖和1,4-α-D-吡喃半乳糖交替连接作为基本骨架形成的线性硫酸多糖。研究表明,卡拉胶及其分子修饰后获得的衍生物具有抗肿瘤、抗病毒、抗凝血、增强人体细胞免疫和体液免疫力等多方面生物活性。卡拉胶酶属于糖苷水解酶,通过使β-1,4糖苷键断裂来降解卡拉胶。卡拉胶硫酸酯酶又被称作卡拉胶硫酸化酶,是一种作用于卡拉胶寡糖的硫酸基使之游离出无机硫酸的酶。经研究证实,这两种酶对于卡拉胶多糖的降解具有协同作用。然而由于卡拉胶多糖结构的复杂性,人们对于卡拉胶的降解及分子修饰大多数尚未探索。现如今,随着技术的进步以及卡拉胶多糖生物活性的多样性,卡拉胶多糖的分子修饰引起了相关研究者的持续关注。作者概括了近年来卡拉胶多糖的分子修饰,重点介绍了卡拉胶酶和硫酸化酶的研究进展,进一步阐述了其修饰后的生理活性变化。     

卡拉胶海藻多糖硫酸酯化技术研究

多糖的抗病毒活性与多糖的分子量大小、硫酸根含量以及空间构象有较大联系,本文对微波辐射制备不同分子量卡拉胶多糖及硫酸酯化修饰技术进行了研究. 1材料与方法 1.1材料 标准多糖(Dextran Standard 270000、80000、12000、5000、1000和DextranBlue),卡拉胶,真空反应器,纳滤系统,凝胶色谱柱. 1.2实验方法 1.2.1微波辐射制备卡拉胶多糖 取一定量卡拉胶加水搅匀,80℃保温15min,使其充分溶解:然后加入一定量H2SO4,750W微波处理10～30min;料液先用碱调节至pH4.5,冷却后调至pH6.0.     

碱液浸泡温度对卡拉胶品质的影响

以印尼麒麟菜为原料,通过碱液浸泡处理和乙醇沉淀方法制取卡拉胶,研究了碱液浸泡温度对卡拉胶提取率及成品的黏度、凝胶强度、弹性、硫酸基含量、3,6-AG含量的影响。结果表明,浸泡温度升高有利于碱对卡拉胶分子的修饰及去除麒麟菜表面的蜡质皮层,降低蒸煮难度;浸泡温度升高会加剧卡拉胶分子的降解,卡拉胶提取率、成品黏度、硫酸基含量下降,但凝胶弹性、3,6-内醚半乳糖残基(3,6-AG)含量增加,而凝胶强度呈现先增加后减少的趋势,浸泡温度为60℃时,凝胶强度最高;因此可根据卡拉胶应用特性的要求选择碱液浸泡温度。     

卡拉胶在食品工业中的应用

分析了卡拉胶在物理化学、流变学等方面的性能和卡拉胶在食品加工中所具有的作用,并对卡拉胶在果冻、软糖、冰淇淋、肉制品、啤酒等食品工业中的应用作了全面的阐述.卡拉胶应用在食品工业中的作用主要表现在具有凝胶、增稠和蛋白反应性三个方面.卡拉胶在果冻生产中可作为一种很好的凝固剂,制成的水果冻富有弹性且没有离水性.卡拉胶在软糖中应用可使软糖水果香味浓,甜度适中,爽口不粘牙,而且其透明度比琼脂更好,价格较琼脂低.卡拉胶在肉制品生产中的作用.卡拉胶用于肉制品可提高并能给保持水分,风味、质构、切割性、冷冻融化及稳定性带来益处.使产品具有细腻、切片良好、口感好,弹性好、韧脆适中,嫩滑爽口等性能,从而提高了产品质量,降低了成本.在冰淇淋和雪糕制中应用,可使脂肪和其它固体成分分布均匀,防止乳成分分离和冰晶在制造与存放时增大;使冰淇淋和雪糕组织细腻,结构滑爽、可口.卡拉胶在啤酒生产中可以作为一种有效的麦汁澄清剂,使麦汁获得良好的清亮外观,有利于酵母生长,改善啤酒的生物稳定性.     

辐照技术在多糖分子修饰中的应用

多糖在自然界中蕴藏丰富,种类繁多,应用广泛。多糖的研究一直受到人们的关注。本文对目前多糖研究中存在的问题,分子修饰的概念和目的,辐照技术的原理、多糖辐照分子修饰的方法进行了介绍。同时对辐照技术在壳聚糖、淀粉、卡拉胶、海藻酸钠、纤维素等多糖分子修饰中的实际应用进行了综述。     

不同聚合度的卡拉胶降解物对人结肠上皮细胞的影响

目的:探讨结构因素时卡拉胶降解物安全性的影响.方法:以结肠上皮细胞(Caco-2)为研究对象,通过MTT法检测3种类型的卡拉胶(κ-ι-和λ-型)在3种聚合度范围内的细胞毒,并通过测定活性氧、NO、TNF、NF-α、IL-8的变化来观察样品对细胞的致炙能力.结果:硫酸基团含量最低的κ-卡拉胶降解物具有最强的细胞毒,而硫酸基团含量最高的λ-卡拉胶细胞毒性最弱.其中κ-卡拉胶低聚物在质量浓度高于200μg/mL时的存活率低于30%.并且这种细胞毒与活性氧的爆发呈明显相关性.同时.κ-卡拉胶低聚物具有最强的促进炎症因子分泌的能力,NO、TNF-α、IL-8都出现了明显的增高.另外,聚合度也是影响卡拉胶细胞毒性和促炎性因子分泌的关键.聚合度越低,毒性越高,炎症因子的分泌量越大.结论:低聚卡拉胶,特别是κ-型卡拉胶能够通过活性氧的爆发造成结肠上皮细胞损伤.并引起大量炎症因子产生.该机制可能会导致卡拉胶低聚物损伤结肠组织,引发结肠溃疡.     

卡拉胶/魔芋胶复合膜保鲜纳米SiO2修饰工艺优化

利用绿色合成方法以卡拉胶/魔芋胶为基膜,添加纳米SiO_2和甘油对其进行修饰,并通过正交试验设计优化卡拉胶/魔芋胶/纳米SiO_2复合涂膜的制备工艺条件,且通过电子扫描显微镜(SEM)、红外光谱分析(FTIR)、X射线衍射光谱分析(XRD)和紫外光谱分析(UV)对复合膜的微观结构进行表征。结果表明,当纳米SiO_2添加量、卡拉胶与魔芋胶质量比、甘油添加量分别为0.03%,1∶3,0.7%时,复合膜具有最佳综合性能,其透光率为84.26%,透氧性为0.15 g/(m2·d),透CO2性为0.207 g/(m2·d),水溶性值为51.78%,溶胀度为76.90%,透水率为62.31%。比未修饰的卡拉胶/魔芋胶复合膜的性能更优。纳米SiO_2的添加使复合膜中的氢键加强。将制备的纳米复合膜用于双孢蘑菇的保鲜,保鲜质量和保鲜时间比对照组均有明显提高。     

酵母葡聚糖与卡拉胶交互作用的流变学与DSC研究

本文用流变学实验与差热扫描量热法（Differential Scanning Calorimetry,DSC）实验研究了酵母葡聚糖与κ卡拉胶之间的交互作用.线性粘弹范围内的小幅振荡粘弹实验表明,浓度（以固形物含量计）5%以下的单独酵母葡聚糖悬浊液在实验所测条件下都表现稀液体的性质,当添加少量（浓度≤0.8%）卡拉胶后体系即表现出胶凝特性,且两相体系具有很好的相容性.当体系中酵母葡聚糖浓度为卡拉胶的10倍时,体系依然表现出类似于单独卡拉胶溶液的性质,而G＇,G＂都有小幅增加.从而推测卡拉胶对体系凝胶特性起主导作用,酵母葡聚糖的存在没有阻碍卡拉胶有序结构的形成,反而增强了网络体系的稳定性.混合物体系的DSC曲线表现出不同程度的吸、放热峰,但所成峰形都较宽,有别于单独卡拉胶的情况,推测体系间发生了一定的交互作用.     

大豆蛋白组分与κ-卡拉胶混合凝胶的流变学研究

对κ-卡拉胶与大豆蛋白组分glycinin (11S)混合体系的凝胶流变学性质进行了研究.结果表明:κ-卡拉胶与glycinin形成的蛋白质多糖混合凝胶相对单一浓度的κ-卡拉胶或单一浓度的glycinin凝胶而言具有较高的弹性模量;随着体系中卡拉胶浓度增加,蛋白质多糖混合凝胶的弹性模量逐渐增加;不同钠离子强度对体系的凝胶强度影响不同.TPA测定结果表明,蛋白质多糖混合凝胶的硬度和弹性值随变性的glycinin浓度增加而增大.     

高浓度iota卡拉胶溶液的流变性能研究

本文研究了高浓度iota卡拉胶溶液的流变特性以及浓度、温度、转速和甘油等的影响。在实验条件范围内,结果显示:iota卡拉胶溶液粘度随浓度的增大而增加;粘度随温度的增大而减小;4%和60℃下3.5%的iota卡拉胶溶液具有剪切变稀现象,流变性能呈现假塑性,属于非牛顿流体,低于3.5%的iota卡拉胶溶液呈现牛顿流体特点;非牛顿态iota卡拉胶溶液具有复合触变性;甘油含量可以改变卡拉胶溶液的粘度。