开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)
1.研究背景
壳寡糖是氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖beta;-1,4糖苷键连接的聚合度小于20的壳聚糖,通常由甲壳类动物外壳中的甲壳素脱乙酰化后得到[1],壳寡糖完全水解后即得氨基葡萄糖。
壳寡糖和氨基葡萄糖水溶性良好、无毒[2],具有丰富的生物活性,在功能性食品及医药领域有着广泛的应用。壳寡糖能增殖双歧杆菌、乳酸菌等人体有益菌群[3],促进矿物质的吸收, 对降血糖、降血脂、降血压、保护肝功能等有辅助治疗作用[4]。同时,壳寡糖有抗癌、免疫增强作用、抑菌活性、神经保护、增强肠通透大分子亲水复合物、促进神经元分化及轴突的外向生长等,还可以弱化过氧化氢介导的内皮细胞损伤。氨基葡萄糖则能抗菌、抗癌、具有治疗关节炎和刺激蛋白多糖合成等功能,还可诱导K562细胞向巨噬细胞方向分化[5]。
2.研究目的和意义
壳寡糖和氨基葡萄糖含氨基,属带电糖类,制备、存储过程中很容易发生美拉德反应引起非酶褐变。壳寡糖褐变后颜色加深,水溶性变差,褐变严重时甚至难溶于强酸性溶液,同时褐变还会引起壳寡糖热稳定性下降。氨基葡萄糖降解会产生多种褐变产物[6],对氨基葡萄糖纯度、生物活性及安全性评价造成严重影响,对其在功能性食品和医药领域的应用造成了限制。
壳寡糖和氨基葡萄糖非酶褐变的机理尚不明确,目前比较认可的褐变机理主要有分子内羰氨反应、反醇醛缩合反应、分子间脱水缩合和烯醇化反应。这些机理的提出主要是基于壳寡糖和氨基葡萄糖上的活性氨基和半缩醛羟基,正是有这两种基团的存在才使得壳寡糖和氨基葡萄糖容易发生非酶褐变,导致产品颜色加深。
为了有效地保存壳寡糖,本实验参照美拉德反应的褐变抑制,着重研究壳寡糖褐变的原因,影响褐变的因素,旨在寻找合适的褐变抑制剂。
3.实验设计方案
就目前对于壳寡糖褐变抑制的研究来看,主要集中于考察引起褐变的因素,大体为温度、pH值、加热时间等。已知壳寡糖褐变程度与加热温度呈正相关[7],壳寡糖水溶液随着加热温度的升高,热诱导的抗氧化剂越多,褐变越严重。[8]pH值与壳寡糖和氨基葡萄糖的褐变降解密切相关,美拉德反应pH在4-9范围内,随着pH上升,褐变上升;当pHle;4时,氨基质子化,其反应活性降低,褐变反应程度较轻微;pH在7.8-9.2范围内,褐变较严重。壳寡糖溶液的吸光度与加热时间呈正相关。[9]
