魔芋葡甘聚糖凝胶机理研究
魔芋葡甘聚糖-低脂质含量大豆分离蛋白共混凝胶特性的研究
魔芋葡甘聚糖-低脂质含量大豆分离蛋白共混凝胶特性的研究薛海波;寇丹丹;庞杰【摘要】以脱脂豆粕为原料,制备低脂质含量大豆分离蛋白( LRSP),并与魔芋葡甘聚糖( KGM)按照不同配比配制质量分数10%的KGM-LRSP共混溶胶,测定并分析KGM-LRSP共混溶胶的流变性质和凝胶质构特性。
结果表明：KGM-LRSP共混溶胶呈假塑性流体,其黏度随KGM量的增大而增大；不同配比的KGM-LRSP共混溶胶储存模量G′≥损失模量G″,表明KGM与LRSP形成了三维交联的网状结构,具有良好的凝胶性能；同单一KGM、LRSP凝胶相比,KGM与LRSP具有协同增效作用,KGM-LRSP共混凝胶质构特性较为适中。
%Lipid-reduced soybean protein isolate(LRSP)was prepared by defatted soybean meal,then the composite sol of mass fraction 10% was prepared by konjac glucomannan( KGM) and LRSP with dif-ferent proportions,and the rheological property and gel texture property of KGM -LRSP composite sol were determined and analyzed. The results showed that the KGM-LRSP composite sol was pseudoplastic fluid and its viscosity increased with the dosage of KGM increasing;the storage modulus G′ of KGM-LRSP composite sol with different proportions were all larger than the loss modulus G″, which indicated that a three dimensional network was formed between KGM and LRSP,thus good gel properties of KGM-LRSP composite sol were obtained;comparing with gel prepared by single KGM or LRSP,there was good synergistic interaction between KGM and LRSP,and the KGM-LRSP composite sol showed moderate tex-ture property.【期刊名称】《中国油脂》【年(卷),期】2014(000)012【总页数】4页(P27-30)【关键词】魔芋葡甘聚糖;低脂质含量大豆分离蛋白;共混凝胶【作者】薛海波;寇丹丹;庞杰【作者单位】福建农林大学食品科学学院，福州350002;福建农林大学食品科学学院，福州350002;福建农林大学食品科学学院，福州350002【正文语种】中文【中图分类】TS229;TS201.7在食品工业中，蛋白质-多糖复合物具有较好的热稳定性和酸、碱稳定性，并具有比合成类小分子乳化剂更为有效的乳化性能。
魔芋葡甘聚糖在医学中的研究进展如何？KGM在生物医学材料方面的应用有哪些？ ...
魔芋葡甘聚糖在医学中的研究进展如何？KGM在生物医学材料方面的应用有哪些？ ...魔芋葡甘聚糖（ konjac glucomanan，KGM）是从魔芋（amorphophallus konjac）块茎中提取的多糖，是一种低热量、难消化的膳食纤维，具有降血糖、降血脂、减肥、抗肿瘤、增强免疫和润肠通便等特殊作用。
魔芋葡甘聚糖具有良好的膨胀性、乳化性、生物降解性、凝胶特性及pH敏感性，在食品工业及生物医学材料方面有着广泛的应用，本文就魔芋葡甘聚糖的药理作用及生物医学材料方面的应用作一综述。
l KCM的结构KGM是由D．葡萄糖和D．甘露糖通过β-1，4糖苷键以1:1.4-1:1.6摩尔比连接组成的复合多糖（图1），其分子结构中，在甘露糖C3的位置上存在一些支链结构，主链上存在着5%。
10%以酯键结合的乙酰基乙酰基团与魔芋胶有着密切联系，在碱性条件下KCM 会发生脱乙酰反应，利于分子间氢键的形成，使KGM 部分结晶，形成具有三维结构的凝胶。
因此，通过改变pH可调控KGM凝胶促发时间和凝胶程度，利用这种性能可以改变KGM的生物降解性、机械强度。
KCM不同的结构使其具有不同的生物功能和活性，广泛应用于生物医学材料的研发制备。
2 KGM在生物医学材料方面的应用2.1药物缓释用魔芋葡甘聚糖/海藻酸钠/氧化石墨烯（ KGM/SA/GO）制备的一种pH敏感的水凝胶，利用氧化石墨烯作为抗癌药物负载和释放的药物结合效应器，抗癌药物5-氟尿嘧啶（5-FU）复合KGM/SA/GO-3水凝胶后，药物释放量为38.02%（ pH=1.2，>6h）、84.19%（pH=6.8，>12h），该水凝胶能够较好地控制5-FU的释放。
另外κ-卡拉胶与魔芋胶混合作为骨科支架材料，并且能够缓释药物，对水溶性药物盐酸青藤碱具有良好的体外缓释特性。
在不同的溶液介质中，药物的释放速度不同（0.lmmol/L盐酸溶液>纯水> pH=6.8PBS），缓释是以扩散和溶蚀释药相结合的方式进行‘列。
魔芋葡甘聚糖理化性质及化学改性现状_李娜
述 食品工业科技
能脱掉乙酰基团， 脱 9:; 在温和的碱性条件下， 乙酰基后的葡甘聚糖有利于分子间羟基的氢键 相 互 交联及成膜性能的改变。 林 晓 艳 *!!, 等 对 9:; 去 乙 酰 基 改 性 的 条 件 及 改 性产 物 的 成 膜 特 性 进 行 了 研 究 ： 魔 芋 精 粉 浓 度 !" ， （<=） 制膜效果较好， 耐折度及 8% ( 调节 >= 为 !) 时， 抗张强度均有很大程度提高。 当 环 境 的 >= 超 过 !( 时， 去乙酰基的溶胶中会出现絮状物， 即发生了溶胶 向凝胶的转变。
!"#$%&’$(!"#$ %&’#()* +*,*&%)#-*$ ’"* &*(*,’ %./%,(*0*,’ #, ’"* &*$*%&(" 12 ("*0#(%) 01.#2#(%’#1, %,. 3&13*&’4 12 5678 567 "%$ &"*1)1+#(%) 3&13*&’49 +*) 3&13*&’4 %,. :%’*& ;$1)<=#)#’48 >"*0#(%) 01.#2#(%’#1, #,()<.#,+ 1?4+*,%’#1,9 *$’*ù +&%2’ (131)40*&#-%’#1, %,. $1 1,8 @#,%))9 ’"* *?3)1#’%’#1, .#&*(’#1, 12 567 #, ’"* 2<’<&* :%$ *?3*(’*.8 )*+ ,-%.#(!"#$%& ’()&"*%##%# A567BC +&%2’ (131)40*&#-%’#1,C (1<3)*’#,+C *$’*C 1?4+*,%’#1,
魔芋葡甘聚糖基水凝胶的研究进展
魔芋葡甘聚糖基水凝胶的研究进展刘瑞雪;李义梦;樊晓敏;李迎博;张浩然【摘要】综述了KGM基水凝胶的增强体系及KGM基水凝胶在药物缓释、伤口敷料、生物组织支架等生物医药方面和作为吸附材料在污水处理方面的应用现状,指出具有代表性的新型高强度和高韧性的水凝胶体系为互穿网络水凝胶和双网络水凝胶,二者的主要区别在于是否对聚合物的类型和交联密度有严格的要求;KGM基水凝胶在药物缓释载体、伤口敷料、生物组织支架和吸附剂材料等方面均具有可观的应用潜力.设计合成高强度、高吸水性和降解速度可控的KGM基水凝胶,寻求更多制备功能性KGM基水凝胶的方法,获得具备较佳凝胶时间及优良降解性能、力学特性和吸水功能的KGM基水凝胶材料,为进一步研究KGM功能材料提供理论基础和参考,最终实现其在药物载体、伤口敷料、组织工程等生物医药和重金属的吸附等材料方面的开发与应用,将是未来的研究方向.【期刊名称】《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(000)003【总页数】14页(P16-29)【关键词】魔芋葡甘聚糖;水凝胶;生物医药;吸附材料【作者】刘瑞雪;李义梦;樊晓敏;李迎博;张浩然【作者单位】郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州450001;郑州轻工业学院材料与化学工程学院,河南郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TQ460.1;TS201.7;X131.20 引言水凝胶，是由亲水性聚合物通过化学或物理作用交联构成的三维网络结构，在水溶液中可以吸收相当于自身质量几十倍甚至上千倍的水分，而且在充分溶胀后还能够保持其完整的聚合物交联网络结构而不发生溶解[1].水凝胶除对电、磁、温度、酸碱等具有刺激响应性之外[2]，还具有超低的表面摩擦性、优异的生物相容性、环境友好性、柔软性等独特性质[3]，在生物材料、工业、医药和农林等领域具有广泛的应用价值[4].魔芋葡甘聚糖(KGM)是一类具有生物相容性和生物可降解性的可再生天然多糖[5]，KGM基水凝胶由于原料来源广泛、无毒无害等特点受到业界关注.天然KGM基水凝胶存在机械强度较低、抗菌性差等缺点，其应用范围受到限制[6]，但通过对天然高分子KGM进行改性或与合成聚合物共混，可以改善其性能，扩大其应用领域.目前，KGM基水凝胶材料的应用领域已经从食品行业逐渐扩展到生物医学、废水处理等，其增强化研究具有重要意义.本文拟基于KGM的凝胶化机制，综述KGM 基水凝胶的两种增强体系和KGM基水凝胶应用的研究现状，为进一步研究KGM基水凝胶材料提供理论参考.1 KGM的结构与凝胶机制1.1 KGM结构KGM是从天南星科植物魔芋块茎中提取的一种高分子量天然多糖[7]，是继淀粉、纤维素后又一类可生物降解的天然材料.KGM主链是由D-甘露糖和D-葡萄糖按照约1.61的物质的量比通过β-1,4糖苷键连接而成的，乙酰基在侧链随机分布，每10—19个糖残基上会连有1个以酯键结合的乙酰基[8].KGM大分子链上分布有大量的羟基和乙酰基等活性反应基团，因此赋予KGM以良好的水溶性、增稠性、成膜性和凝胶性等功能[9].对KGM的分子结构，业界目前还没有明确的定论，其推测结构如图1所示[10].1.2 凝胶机制KGM分子链是半柔性的，它会自发地卷曲从而形成螺旋状结构，KGM分子链上乙酰基团的空间位阻使其螺旋结构中存在大量的空隙，可以包含大量的水[11].KGM特殊的分子结构赋予其凝胶性能，采用不同的处理方法可得到热不可逆(热稳定)凝胶和热可逆(热不稳定)凝胶.通过向KGM中添加NaOH,Ca(OH)2或NaCO3等形成碱性环境(pH为9～12)，在加热条件下可以形成稳定性良好的不可逆凝胶；KGM也可与黄原胶、结冷胶等其他多糖相互作用形成热可逆凝胶，但该类凝胶在加热条件下不稳定，凝胶结构易遭到破坏[12].图1 KGM分子的推测结构[10]Fig.1Projection structure of KGM molecular[10]X.Luo等[13]将KGM用NaOH溶液处理，当反应温度大于55 ℃时，KGM溶液(质量分数为0.5 %)可由溶胶转变为凝胶，其凝胶机制是NaOH溶液抑制KGM分子链在水中的扩散，且在碱性条件下KGM分子链脱去乙酰基变成裸状，分子链间发生缠结或自聚合等，促进了KGM分子链形成局部和连续的凝胶网络结构，即形成了凝胶.碱对KGM分子链的作用如图2所示.在水溶液里，KGM分子链上的羟基与水分子之间形成氢键作用，增大了KGM的溶解性.在NaOH溶液里，碱诱导电子移动靠近KGM分子链上羟基的氧原子，甚至产生氧阴离子，因此，离子化的分子链与OH-之间的静电排斥力抑制了溶液中KGM分子链的扩展.NaOH对KGM中羟基的诱导效应和羟基与水之间的水合作用是竞争关系，作为电解质，碱破坏了分子链与水分子之间的氢键，抑制分子链在溶液中膨胀，当碱溶液中KGM浓度增大时，静电斥力作用明显，分子链没有空间可以自由移动，相邻的分子链相互缠结形成互穿网络结构，从而实现从溶胶到凝胶的转变.2 KGM基水凝胶增强体系天然KGM基水凝胶具有良好的生物相容性、生物降解性和吸水保湿等特性，在众多领域显示出良好的应用前景，然而其凝胶机械强度低、韧性差，很大程度上限制了其在一些需要高力学性能的领域中的应用，比如作为像软骨、韧带、肌腱这些承载软组织的替代物[14].近年来，研究者从多方面考虑，致力于改善KGM基水凝胶体系力学性能差的缺点，目前已经发展形成了很多不同体系的水凝胶，各种新的制备机理带来了一系列新型高强度和高韧性的水凝胶体系，其中具有代表性的是互穿网络水凝胶和双网络水凝胶.图2 碱对KGM分子链作用的示意图[13]Fig.2The schematic diagram of the alkaline effects on the KGM molecular chain[ 13]2.1 互穿网络水凝胶互穿网络水凝胶IPN gel(interpenetrating network hydrogel)是指将两种或两种以上独立水凝胶网络结构相互缠结、相互贯穿形成的具有互穿网络结构的水凝胶[15].IPN水凝胶结构中，聚合物网络相对独立，仅存在物理的贯穿，内部网络结构可以各自保持其原有的物理化学性质[16]，结构示意图如图3a)所示.IPN水凝胶中，两个网络组分之间相互作用产生协同效应，使得其性能明显优于各自组分的单网络水凝胶，可通过引入特殊功能或结构的官能团，实现IPN水凝胶的高力学性能和功能化[17]，扩展水凝胶的应用领域.根据组成互穿网络水凝胶中聚合物组分交联情况,可将其分为两类：半互穿(semi-IPN)水凝胶和全互穿(full-IPN)水凝胶.合成IPN水凝胶有两种基本方法，即顺序IPN法和同步IPN法.当第二网络在已经合成的第一网络中形成，称为顺序IPN；两种聚合物互不干扰，同时聚合形成网络结构，称为同步IPN[18].Q. Xu等[19]采用两步法，将预先制得的KGM基水凝胶浸泡在含有单体甲基丙烯酸(MAA)、交联剂、引发剂的水溶液中，MAA在KGM网络中交联聚合，通过顺序交联的方法合成了具有pH响应性的KGM/PMAA互穿网络水凝胶.引入KGM 赋予了水凝胶良好的生物相容性和生物降解性，MAA中含有可离子化/去离子化的羧基，随着环境pH值的变化，水凝胶的溶胀行为发生变化，可以通过改变KGM和MAA的比例来调节IPN水凝胶的溶胀度.KGM/PMAA互穿网络水凝胶具有pH敏感性和酶降解的特异性，可以用作结肠特异性药物释放载体的候选物. Z. Li等[20]通过简单的“一锅法”合成了KGM/PAAm半互穿网络水凝胶，该水凝胶综合了天然多糖和合成聚合物的优点，提高了其机械强度和生物相容性.由于PAAm与KGM之间的分子间氢键作用和PAAm结构的转变，KGM/PAAm水凝胶可自由成型，在室温条件下具有自愈合的能力.自愈合后的水凝胶拉伸强度高达66 kPa(为原始凝胶的73%)，伸长率高达1200%，自愈合程度较高.KGM/PAAm 半互穿自愈合水凝胶在未来的生物医学领域(如人造皮肤)具有巨大的应用潜力. 2.2 双网络水凝胶双网络水凝胶DN gel(double network hydrogel)是一种由两种具有不同性质的聚合物网络形成的特殊互穿网络水凝胶[21]，由于其具有独特的对比鲜明的网络结构和有效的能量消散机制，双网络水凝胶表现出较高的机械强度和柔韧性[22].龚剑萍等[23]报道的双网络水凝胶体系，相比于单一聚合物网络水凝胶，其机械强度和韧性都有显著提高，该课题组总结了制备高强度和高韧性双网络水凝胶的设计原则[24]：刚而脆的聚合物(通常是强聚电解质)作为第一网络，软而韧的聚合物(如中性聚合物)作为第二网络；第二网络单体的摩尔浓度是第一网络单体的20～30倍；第一网络交联密度高，第二网络交联松散.图3b)为双网络水凝胶的结构示意图.聚电解质网络结构为双网络水凝胶提供了“牺牲键”，起到了分散外界应力的作用，而柔软的中性聚合物填补于刚性网络中，为双网络水凝胶提供了支架，保持了水凝胶的外形，两层网络之间的物理或化学交联都加剧了网络体系的缠结，使其力学性能整体增强[25].双网络水凝胶优异的机械性能使其在生物材料领域，特别是人造软骨、人工肌肉等受力软组织替代方面有着广阔的应用前景[26].Z. Li等[27]以KGM,PAAm为原料，聚乙烯醇(PVA)为大分子交联剂，成功制备出具有优异的机械强度和可自由变形能力的新型物理交联的PVA-KGM/PAAm双网络水凝胶.图4为PVA-KGM/PAAm水凝胶的形成机制.由图4可知，KGM与PVA通过冻融循环形成第一网络，再通过浸泡法在第一网络中引入中性的PAAm 形成第二网络.PVA-KGM/PAAm双网络水凝胶最大压缩应变可达98%，压缩强度高达 65 MPa，远远高于之前报道的所有中性/天然高分子基双网络水凝胶的机械强度，如Agar/PAAm双网络水凝胶为38 MPa[28].该双网络水凝胶制备方法简单，PVA水凝胶和PAAm水凝胶并不是细胞黏附能力很强的材料，引入天然多糖KGM后，复合水凝胶表面的细胞黏附特性得到了很大程度的提高，赋予了PVA-KGM/PAAm双网络水凝胶良好的生物相容性和生物降解性.同时,该双网络水凝胶表现出独特的自由塑形能力，可以快速形成不同的复杂形状，且在施加98%的压缩应变再去除负载后，可完全恢复到凝胶原始的形状.因此，可以通过调节两个网络中单体的用量、控制冻融循环次数来改变凝胶内部交联密度，从而优化双网络水凝胶的性能.PVA-KGM/PAAm双网络水凝胶优良的机械性能和细胞黏附特性，使其可作为关节软骨和其他人造负重软组织的替代物.图3 互穿网络水凝胶和双网络水凝胶结构示意图[16，24]Fig.3The schematic illustration of interpenetrating network hydrogels and doub le network hydrogels图4 PVA-KGM/PAAm水凝胶的形成机制Fig.4Proposed mechanism for the formation of a PVA-KGM/PAAm hydrogel对于传统的双网络水凝胶体系，要求第一网络单体为强聚电解质，且第一网络凝胶在第二单体溶液里达到充分的溶胀，进而聚合形成双网络水凝胶.天然KGM基水凝胶吸水溶胀性能较差，需对KGM分子链作进一步修饰，引入大量的亲水性基团(如—COOH,—NH2,—SO3等)和亲水性侧链来提高凝胶的溶胀程度，以便于引入并形成第二网络.PAAm链间存在强烈的氢键作用，赋予凝胶高度的韧性，目前报道的双网络凝胶中第二网络单体多为丙烯酰胺和丙烯酸，可在KGM基双网络水凝胶第二网络中引入金属离子(如Fe3+)，其与—COO-之间产生离子协同作用;第二网络中既有共价键又有非共价键，受外力作用时非共价键破坏后可以再重组，赋予凝胶自愈合性能，同时增强凝胶材料的力学性能与耐疲劳强度，共价键-非共价键混合双网络水凝胶成为KGM基水凝胶增强的研究方向.KGM基水凝胶第二网络可以选用与PAAm网络性质相似的聚合物，如N-羟甲基丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺等单体，制备机械强韧、化学稳定的功能性水凝胶，探索KGM基水凝胶新的性质，扩大其应用领域.综上所述，互穿网络水凝胶中聚合物网络相互贯穿缠结，一种聚合物贯穿于另一种聚合物网络中，各个聚合物都保持各自的性质.相互贯穿、共同作用，增强了凝胶的性能，其对聚合物的类型和交联浓度没有严格的要求.而双网络水凝胶中两个网络之间存在物理或化学交联作用，体系对两个网络中聚合物的类型和交联密度都有要求.两种增强机制为制备力学性能优异的KGM基水凝胶提供了广阔的思路，也为KGM基水凝胶在各个领域的应用提供了理论基础.3 KGM基水凝胶的应用近年来，国内外学者对KGM基水凝胶的研究取得了重大进展，其应用领域也从单一的食品行业逐渐转向生物医药、污水处理等方面，功能化的KGM基水凝胶在人们的生产生活中发挥着越来越重要的作用.3.1 药物缓释载体近几十年来，天然生物高分子由于其优异的性能，如无毒、生物相容性、可再生性、生物降解性和环境敏感性等，被广泛用作控制药物缓释体系的载体.KGM[29],壳聚糖[30],海藻酸钠(SA)[31]等已经被应用于设计控制药物释放体系，但是当单纯的天然生物高分子作为药物载体时，由于其与药物之间相互作用较弱，且生物高分子载体释放药物过程中会快速分解，导致生物高分子载体瞬间释放药物，机械性能较差.因此,研究者通过将KGM与聚合物共混或者接枝单体，以改善生物高分子载体的性能[32-33].最近，生物高分子/纳米材料复合材料作为药物释放载体引起了业界极大的关注.J. Wang等[34]以KGM为基体，海藻酸钠(SA)为pH敏感剂，氧化石墨烯(GO)为抗癌药物结合效应物，成功地制备了KGM/SA/GO纳米复合水凝胶，反应原理如图5所示.GO功能化的KGM/SA/GO纳米复合水凝胶具有良好的溶胀性、生物相容性、优异的pH响应性和装载/释放药物能力，可通过改变环境的pH值控制抗癌药物5-氟尿嘧啶的释放速度，克服了生物高分子载体瞬间释放药物的缺点，KGM/SA/GO复合水凝胶在药物释放载体方面有着巨大的应用前景.图5 KGM/SA/GO纳米复合水凝胶的反应原理示意图[34]Fig.5The possible mechanism of the gelation of KGM/SA/GO hydrogels[34] KGM是一种天然多糖，含有易分离的乙酰基和对电场敏感的糖苷键，且分子链上的羟基可以与很多金属离子发生反应.L.Wang等[35]用钨酸钠(Na2WO4·2H2O)在直流电场诱导下,制备了魔芋葡甘聚糖-钨(KGM-T)电化学可逆水凝胶.施加电场条件下，正极附近溶液呈酸性，WO42-在酸性条件下转变成同多钨酸离子(WxOy)n-吸附在KGM分子链上并与C-6位置的羟基交联，然后带负电荷的KGM分子向正极移动，诱导KGM自组装形成三维网络结构水凝胶，凝胶形成机制如图6所示.这是迄今为止首次利用电场诱导多糖自组装的研究，打破了制备KGM基水凝胶传统方法的限制，该KGM-T水凝胶具有电化学可逆性和较高的热稳定性，其在正极形成，因此可用于携带带负电荷的药物用于控制药物释放载体，在生物医学领域有很大的应用潜力.3.2 医用伤口敷料水凝胶作为一类重要的生物材料，具有吸水溶胶的能力，用作敷料可在伤口处吸收大量体液，维持皮肤表面一个湿润的环境，促进肉芽组织快速形成和表皮细胞再生，有益于伤口愈合[36]，因此水凝胶是一类合适的伤口敷料材料.图6 KGM分子链与(WxOy)n-发生交联作用形成凝胶的机制示意图[35]Fig.6 Mechanism diagram of cross-linking between KGM chain and (WxOy)n-from a gel[35]KGM基水凝胶因机械性能较差，限制了其在伤口包扎材料方面的应用.为解决这个问题， L. Fan等[37]先将KGM氧化，使氧化魔芋葡甘聚糖(OKGM)上的醛基与羧甲基壳聚糖(CMCS)上的氨基之间发生希夫碱反应，与此同时加入不同量的纳米添加剂——氧化石墨烯(GO)，制备KGM/CMCS/GO复合水凝胶，其合成路线如图7所示.GO容易与多糖相结合，从而提高水凝胶的机械性能.当GO的添加量从0 mg/mL 增加到5 mg/mL时，压缩强度增加144%，弹性模量增加296%.该水凝胶具有良好的溶胀能力、适当的保水能力、优异的生物相容性和与人体软组织相似的压缩模量，它在伤口敷料方面有巨大的临床应用潜力.M. Shahbuddin等[38]利用紫外光引发N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)、聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)在KGM 溶液中聚合形成KGM/P(NVP-co-PEGDA)半互穿网络，然后硝酸铈铵(Ce(IV))作为KGM主链大分子自由基的来源，引发KGM分子链交联，同时引发P(NVP-co-PEGDA)接枝到KGM分子链上，形成接枝双组分网络水凝胶，各阶段结构示意图如图8所示.该接枝双组分水凝胶具有促进成纤维细胞新陈代谢、刺激成纤维细胞和角质细胞迁移的能力，可作为有效促进伤口愈合的伤口敷料的基础材料.温辉高等[39]先将KGM氧化制备出OKGM,利用OKGM上的醛基与壳聚糖季铵盐上的氨基反应合成HACC/OKGM水凝胶.该水凝胶几乎不引起体外溶血反应，具有良好的血液相容性，可抑制创伤部位的细菌生长，具有良好的溶胀性能和适当的保水率，是一类新型抗菌医用创伤敷料.3.3 生物组织支架KGM基水凝胶具有良好的生物相容性、无毒性，且生物组织中的细胞外基质包括蛋白质、多糖等组分，因此KGM基水凝胶可应用于生物组织支架.Y. Feng等[40]设计了一种用于促进新血管再生的可注射水凝胶支架材料.该水凝胶包含两种具有独特生物活性的多糖：KGM作为水凝胶支架的结构单元，已证实可以刺激巨噬细胞/单核细胞分泌促进血管生成的生长因子(GFs)，其原理示意图如图9a)所示；肝素(Hep)是结合GFs的代表性糖胺聚糖分子，可以捕获巨噬细胞分泌的GFs.用酪胺(TA)对两种多糖改性，在酶的催化作用下二者均可以快速形成水凝胶支架KGM-TA/Hep-TA，其凝胶形成机制如图9b)所示.所设计的KGM-TA/Hep-TA可注射水凝胶成功地保留了两组分对巨噬细胞的特定功能和对GFs的亲和功能，一旦植入皮下，就能有效地原位捕获局部产生的GFs并促进血管的形成和成熟.该可注射水凝胶支架，利用内源GFs来促进血管生成，其微孔结构有利于营养/废物交换和细胞向内生长，可适用于各种血管再生的临床应用.图7 KGM/CS/GO水凝胶的合成路线示意图[37]Fig.7Schematic illustration of the synthesis route of the KGM/CMCS/GO hydrog el[37]图8 接枝双组分网络水凝胶各阶段形成结构示意图[38]Fig.8Structural diagrams of grafted two-component network hydrogel at various stages[38]3.4 吸附剂材料水凝胶具有三维孔洞网络结构，分子链上带有丰富的羧基、羟基、磺酸基和酰胺等功能官能团，对有机分子、无机金属离子、聚合物等有良好的吸附作用，可用作吸附剂处理工业废水中难降解的污染物[41].L. Gan等[42]使用CaO为交联剂，制备了GO填充的KGM基水凝胶KGM/GO，形成机理如图10所示.与KGM基水凝胶相比，KGM/GO水凝胶对水溶液中的甲基橙和甲基蓝两种染料表现出优异的吸附能力，吸附行为遵循拟二阶动力学模型和Freundlich模型，且GO和KGM来源广泛，KGM/GO水凝胶制备过程简单，其在水净化的高效吸附剂材料方面具有很大的应用潜力.J. Chen等[43]通过丙烯酸(AA)接枝KGM，制备KGMP水凝胶，该水凝胶可作为金属离子螯合剂，对水溶液中的Cu2+具有良好的吸附能力，在工业废水中有害重金属的去除方面有重要的应用前景.图9 KGM-TA/Hep-TA水凝胶刺激巨噬细胞的原理示意图及其形成机制示意图[40]Fig.9 Schematic illustration of the KGM-TA/Hep-TA hydrogel-stimulated macrophage and its formation mechanism[40]图10 KGM/GO水凝胶的形成机理示意图[42]Fig.10Formation mechanism illustration of KGM/GO hydrogel[42]4 结论本文基于KGM的凝胶化机制，对两种具有代表性的KGM基水凝胶增强体系(互穿网络水凝胶和双网络水凝胶)及KGM基水凝胶在药物缓释、伤口敷料、生物组织支架等生物医药方面和作为吸附材料在污水处理方面的应用现状进行了综述，鉴于KGM基水凝胶在上述领域具有可观的应用潜力，未来应着力做好两方面工作：一是继续着力开发具有高强度、高吸水性和降解速度可控的KGM基水凝胶.可采用如下方式制备：1)双交联网络KGM基水凝胶，以KGM为第一网络，聚电解质等高吸水聚合物(如聚丙烯酰胺、聚乙二醇等)为第二网络；2)多种化学键协同作用增强的KGM基水凝胶，互穿的双交联网络之间引入金属键、氢键等弱键，制备高强度、自修复的KGM基复合水凝胶；3)不同性质的功能性聚合物与KGM进行互穿交联，形成多交联网络、多功能的KGM基水凝胶.二是充分利用我国的KGM天然可再生资源，寻求更多的制备功能性KGM基水凝胶的方法，获得具备较佳的凝胶时间与优良的降解性能、力学特性和吸水功能的KGM基水凝胶材料，为进一步研究KGM基水凝胶用于组织工程提供良好的理论基础，进而拓宽其在药物载体、伤口敷料、组织工程等生物医学以及重金属吸附等材料方面的开发与应用.参考文献:【相关文献】[1]JANG J,LEE J,SEOL Y J,et al.Improving mechanical properties of alginate hydrogel by reinfo rcement with ethanol treated polycaprolactone nanofibers[J].Composites Part B:Engineeri ng,2013,45(1):1216.[2]VASHIST A,SHAHABUDDIN S,GUPTA Y K,et al.Polyol induced interpenetrating networks:Ch itosan-methylmethacrylate based biocompatible and pH responsive hydrogels for drug delivery s ystem[J].Journal of Materials Chemistry B,2013,1(2):168.[3]SPILLER K L,LIU Y,HOLLOWAY J L,et al.A novel method for the direct fabrication of growth factor-loaded microspheres within porous nondegradable hydrogels:Controlled release for cartil age tissue engineering[J].Journal of Controlled Release,2012,157(1):39.[4]XIANG S,QIAN W,LI T,et al.Hierarchical structural double network hydrogel with high stren gth,toughness,and good recoverability[J].New Journal of Chemistry,2017,41(23)：14397.[5] AL-GHAZZEWI F,ELAMIR A,TESTER R,et al.Effect of depolymerised konjac glucomannan on wo und healing[J].Bioactive Carbohydrates & Dietary Fibre,2015,5(2):125.[6]YI Y,LIN W,JIE P,et al.A review of the development of properties and structures based on k onjac glucomannan as functional materials[J].Chinese Journal of Structural Chemistry,2017 ,36(2):346.[7] LIU J,ZHANG L,HU W,et al.Preparation of konjac glucomannan-based pulsatile capsule for colonic drug delivery system and its evaluation in vitro and in vivo[J].Carbohydrate Polymers,2012,87(1):377.[8]NIU C,WU W,WANG Z,et al.Adsorption of heavy metal ions from aqueous solution by cros slinked carboxymethyl konjac glucomannan[J].Journal of Hazardous Materials,2007,141(1): 209.[9] LUAN J,WU K,LI C,et al.pH-sensitive drug delivery system based on hydrophobic modified konjac glucomannan[J].Ca rbohydrate Polymers,2017,171:9.[10] KATSURAYA K,OKUYAMA K,HATANAKA K,et al.Constitution of konjac glucomannan:C hemical analysis and 13 C NMR spectroscopy[J].Carbohydrate Polymers,2003,53(2):183.[11] 王恒洲.魔芋葡甘聚糖薄膜和海绵材料的制备及性能研究[D].武汉：武汉纺织大学,2013.[12] 庞杰,吴春华,温成荣,等.魔芋葡甘聚糖凝胶研究进展及其问题[J].中国食品学报,2011,11(9):181.[13] LUO X,HE P,LIN X.The mechanism of sodium hydroxide solution promoting the gelati on of Konjac glucomannan (KGM)[J].Food Hydrocolloids,2013,30(1):92.[14] ZHAO Y,NAKAJIMA T,YANG J J,et al.Proteoglycans and glycosaminoglycans improve t oughness of biocompatible double network hydrogels[J].Advanced Materials,2014,26(3):4 36.[15] LIU Y Y,FAN X D,WEI B R,et al.pH-responsive amphiphilic hydrogel networks with IPN structure:A strategy for controlled drug release[J].International Journal of Pharmaceutics,2006,308(1/2):205.[16] SINGHA N R R,KARMAKAR M,MAHAPATRA M,et al.Systematic synthesis of pectin-g-(sodium acrylate-co-N-isopropylacrylamide) interpenetrating polymer network for mere/synergistic superadsorpt ion of dyes/M(Ⅱ):Comprehensive determination of physicochemical changes in loaded hy drogels[J].Polymer Chemistry,2017，8(20):3211.[17] 何银亭,詹秀环,田博士,等.聚丙烯酸/聚乙烯醇互穿网络水凝胶制备及其对结晶紫的控制释放性能的研究[J].化工技术与开发,2010 (11):13.[18] ILAVSKY M,MAMYTBEKOV G,HANYKOVá L,et al.Phase transition in swollen gels 31.Sw elling and mechanical behaviour of interpenetrating networks composed of poly(1-vinyl-2-pyrrolidone) and polyacrylamide in water/acetone mixtures[J].European Polymer Journal,2 002,38(5):875.。
魔芋葡甘聚糖复合凝胶的制备及其溶胀性能研究
魔芋葡甘聚糖复合凝胶的制备及其溶胀性能研究许东颖;李仲华;林韶彬【摘要】Composite gel based on konjac glucomannan ( KGM), xanthan gum ( XG ) and β - cyclodextrin (β - CD) was prepared via blending in water. Effects of content of β - CD,pH and temperature on equilibrium swelling degree of the composite gel were investigated. Results indicated that equilibrium swelling degree achieves maximum at m( KGM) : m( XG) :m(β - CD) =1:1:1. The swelling degree of the composite gel increases rapidly at the initial stage of swelling, while with extending of swelling time, the increase of swelling degree becomes slower, and the swelling degree achieves equilibrium after 7 h. The swelling degree of the composite gel increases gradually with the increase of pH and the temperature from 25 ℃ to 37 ℃ respect ively.%通过在水中复配魔芋葡甘聚糖(KGM)、黄原胶(XG)和β-环糊精(β-CD),制备了KGM/XG/β - CD复合水凝胶.探讨了β- CD含量对凝胶平衡溶胀度的影响,并探讨了介质pH和温度对凝胶溶胀度的影响.结果表明,当m(KGM)∶m(XG)∶ m(β- CD)=1∶1∶1时,复合凝胶的平衡溶胀度最大；复合凝胶的溶胀度在溶胀初期增加很快,随着溶胀时间的延长,溶胀度增加变慢,约7h内基本达到平衡；随着介质pH的增大或体系温度从25℃增加至37℃,KGM/XG/β - CD复合凝胶的溶胀度随之增大.【期刊名称】《日用化学工业》【年(卷),期】2012(042)004【总页数】3页(P282-284)【关键词】化妆品添加剂;魔芋葡甘聚糖;黄原胶;β-环糊精;凝胶;溶胀度【作者】许东颖;李仲华;林韶彬【作者单位】广州星业科技股份有限公司,广东广州 511356;华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640;广州星业科技股份有限公司,广东广州 511356;广州星业科技股份有限公司,广东广州 511356【正文语种】中文【中图分类】TQ658魔芋葡甘聚糖(KGM)主要来源于草本植物魔芋的提取物，属于水溶性非离子型天然聚多糖，其相对分子质量因产地、品种和加工方法不同而有较大差异，大多在106数量级以上。
不同因素对魔芋葡甘聚糖凝胶的影响
不同因素对魔芋葡甘聚糖凝胶的影响1温成荣，唐胜春，黄丹，陈清萍，黄泳梅，庄昱福建农林大学食品科学学院，福州 (350002)E-mail：a5717834@摘要：为了探讨不同因素对魔芋葡甘聚糖（KGM）凝胶的影响，本文分析了浓度、分子量、pH值、温度和尿素对KGM凝胶稳定性的影响。
实验发现：当pH值为9，温度在90℃时，KGM的浓度增大，分子量增大，尿素的浓度减小，凝胶的粘度、凝胶强度和冻融稳定性都增大。
结果表明：KGM凝胶稳定性受浓度、分子量、pH值、温度和尿素的影响。
关键词：魔芋葡甘聚糖；浓度；pH值；温度；凝胶高分子化合物凝胶稳定性受到诸多因素如温度、pH值、胶凝剂等的影响，这严重影响了高分子化合物凝胶在食品、化工、医药等行业的应用。
同时，不同的高分子化合物其影响的因素也有所不同，因此应对不同化合物的凝胶稳定性影响因素进行研究，以便得到最佳的凝胶的产品。
魔芋葡甘聚糖（Konjac Glucomanan，简称KGM）具有优良的胶凝性能，在一定的条件下如加一定量胶凝剂、调节pH值和温度等，KGM便会失去流动性，变为弹性固体或半固体状态。
但在应用过程中发现其凝胶性能不稳定，受外界条件的影响很大[1-3]。
目前,国内外对KGM凝胶的研究主要集中在七应用上，而对其稳定性的研究尚未见报道。
为此，本文探讨了多种因素（浓度、分子量、pH值、温度、尿素）对KGM凝胶稳定性的影响，以为魔芋葡甘聚糖凝胶的研究提供参考。
1 材料与方法1.1材料1.1.1原料数均相对分子量在204922——265322之间，重均相对分子量在538737——697832之间的4种不同分子量分布的魔芋葡甘聚糖试样（KGM1、KGM2、KGM3、KGM4），魔芋葡甘聚糖，Κ-卡拉胶，尿素等。
1.1.2 主要仪器设备数显粘度计，恒温磁力加热搅拌器，恒温水浴锅，傅立叶红外光谱程序仪，示差量热扫描仪。
1.2实验方法1.2.1 粘度测定将魔芋葡甘聚糖制成3%浓度的溶胶，用国产NDJ-9S数显粘度计在25℃下测定检测魔芋葡甘聚糖溶胶的表观粘度，参考(苏荣欣，2004) [4]。
魔芋葡甘聚糖功能研究进展
魔芋葡甘聚糖功能研究进展作者：韩端丹王格格来源：《新生代·下半月》2018年第11期【摘要】：在植物分类中魔芋是天南星科（Araceae）中魔芋属（Amorphophallus Bl.ex Decne）的草本植物，它的主要成分为魔芋的葡甘聚糖，其简称为KMG，是一种可食用植物纤维，不易被消化。
KMG具有复杂的结构，因而其具有多种生理功能，如其具有热量极低、黏度大、吸水性强、膨胀率高的特点，所以葡甘聚糖在减肥、均衡饮食、干扰癌细胞代谢、洁胃、排毒通便、造纸、瓷器上有很大功效。
因此其在食品行业、医药行业、农业、以及工业等领域中具有广泛的发展前景。
【关键词】：魔芋葡甘聚糖理化性质功能进展魔芋葡甘聚糖由于具有良好的理化性质，因此一度成为研究热点，对其功能研究较多但大多集中于其降脂降血糖以及减肥作用，对其他功能研究甚少。
国外对其大分子研究较多，基于对其一级结构较清楚的现状，现今国内外多集中于对其进行改造，研究其改造后的特性，以便适用于更多领域。
魔芋葡甘聚糖具有以下理化性质及其功能。
1.1 热量极低KGM是一种优良的高纤维膳食，与其他膳食纤维一样难以消化，但其有独特的性质即热量低，而且还是一种可发酵的能水溶性的膳食纤维。
食用魔芋后其会在胃中吸水膨胀，形成粘性较大的魔芋胶溶液，延长胃的排空时间，延缓人体产生饥饿感，使人体摄入食物量减少，减轻体重，因此其非常有利于减肥人员食用。
不光这样，KGM之所以能达到减少体内脂肪目的，是通过和胆固醇在消化道内相结合，然后有效的减少胆固醇和脂肪等在消化道的吸收，通过自身吸收胆酸，减少胆酸含量，这样就可以降低回肠粘膜的主动运转，阻断胆汁酸在肝肠中的自主循环，通过这样一系列的抑制作用，肝脂含量降低，内固醇排出量增加，体内脂肪含量也就随之降低。
KGM可用来制作魔芋葡甘聚糖胶囊而成为保健减肥产品服用，或者进一步成为降血糖辅助药物食用。
魔芋葡甘聚糖因为其特性不能被消化酶所水解，可是在腸道内因其可被大肠微生物所吸收发酵所产生的低能量被民众认为是种有益身体健康的膳食纤维。
魔芋葡甘聚糖及其衍生物保湿性能研究
魔芋葡甘聚糖及其衍生物保湿性能研究严 恒1，郭国宁2，程 艳1，蔡 冰2，姜发堂1,*(1.湖北工业大学生物工程学院，湖北 武汉 430068；2.湖北中烟工业有限责任公司技术研发中心，湖北 武汉 430051)摘 要：考察魔芋葡甘聚糖(KGM)及其衍生物魔芋超强吸水剂(KSAP)的吸湿、保湿性能，并与甘油、丙二醇进行对比。
测定KGM 和KSAP 的水分吸附等温线，采用回归分析建立数学模型。
结果表明：KSAP 的吸湿、保湿性能优于甘油和丙二醇。
水分吸附等温线属于第Ⅲ型，在给定的水分含量下，KSAP 的水分活度最低，保湿性能最好。
Peleg 模型拟合效果最好，BET 模型和GAB 模型拟合显示KSAP 的单分子层水分含量最高，分别为14.59%和15.42%。
关键词：魔芋葡甘聚糖；魔芋超强吸水剂；保湿；水分活度；水分吸附等温线Moisture Retention Characteristics of Konjac Glucomannan and Its DerivativesYAN Heng 1，GUO Guo-ning 2，CHENG Yan 1，CAI Bing 2，JIANG Fa-tang 1,*(1. College of Biological Engineering, Hubei University of Technology, Wuhan 430068, China ；2. Technology Center of Hubei Tobacco (Group) Co. Ltd., Wuhan 430051, China)Abstract ：The properties of moisture absorption and retention in KGM and KSAP were compared with glycerin and propylene glycol, and their water adsorption isotherms were determined to illustrate the mechanism of moisture retention by using fitting regression analysis to evaluate the optimal mathematical model. It was found that the properties of moisture absorption and retention of KSAP were better than those of glycerin and propylene glycol. The shape of sorption isotherms were found to be type Ⅲ. At a given moisture content, the water activity of KSAP was the lowest. Peleg equation was best for characterizing the sorption behavior of these four materials. The monolayer moisture content values of KSAP obtained by the BET equation and GAB equation were 14.59% and 15.42%, respectively, greater than those of glycerin and propylene glycol.Key words ：KGM ；KSAP ；moisture retention ；water activity ；moisture adsorption isotherms中图分类号：O636.1 文献标识码：A 文章编号：1002-6630(2011)03-0046-05收稿日期：2010-04-26基金项目：国家烟草专卖局资助项目(110200701003)作者简介：严恒(1982—)，男，硕士研究生，研究方向为生物材料。
魔芋葡甘聚糖的研究进展及应用现状综述_刘楠
魔芋葡甘聚糖的研究进展及应用现状综述刘楠1，杨芳1,2（1.安康学院农学与生命科学院，陕西安康725000；2.陕西省富硒食品工程实验室，陕西安康725000）摘要：魔芋葡甘聚糖是魔芋的主要经济成分。
近年来，关于魔芋葡甘聚糖的研究与应用都有很大进展。
本文综述了魔芋葡甘聚糖在化学结构、理化性质和提纯等方面的研究进展，及其在医学、生物材料、食品等领域的应用现状，并对魔芋葡甘聚糖的应用前景提出了展望。
关键词：魔芋葡甘聚糖；研究进展；应用现状中图分类号：Q53文献标识码：A 文章编号：1674-0092（2011）04-0095-042011年8月第23卷第4期安康学院学报Journal of Ankang University Aug.2011Vol.23No.4收稿日期：2011-02-25基金项目：安康学院大学生科技专项（2010akxydxs22）作者简介：刘楠，女，陕西西安人，安康学院农学与生命科学院本科生，主要从事糖生物学研究；杨芳，女，陕西安康人，安康学院农学与生命科学院讲师，硕士，主要从事糖生物学研究。
魔芋葡甘聚糖(KGM )是魔芋块茎中所含的中型非离子性线性多糖，是由葡萄糖和甘露糖以β-1，4糖苷键结合形成的高分子化合物，是一种优良的膳食纤维，具亲水性，凝胶性，粘结性，可食性，抗菌性，成膜性等特性。
1魔芋葡甘聚糖的研究现状1.1魔芋葡甘聚糖的化学结构魔芋葡甘聚糖是由D-葡萄糖和D-甘露糖约按1：1.6（mol/mol ）的比例，以β-1，4-糖苷键连接的高分子多糖[1]，在主链甘露糖的C3位上存在着以β-1,3键结合的支链结构。
天然的魔芋葡甘聚糖是由放射状排列的胶束组成，具有与肝素相近似的骨架结构，单体分子中C2，C3，C6位上的-OH ，均具有较强的反应活性，其平均分子量为1.1×106。
1.2魔芋葡甘聚糖的理化性质魔芋葡甘聚糖具有优良的束水性、胶凝性、增稠性、粘结性、可逆性、悬浮性、成膜性、赋味性等多种特性，被广泛应用于医学，食品，生物学等各个领域。
琼脂魔芋胶复配的理化性质及力学性能研究
的摩尔比例，主链通过 β-1,4- 吡喃糖苷键相连，支链 通过 β-1,3- 糖苷键相连的一种高分子杂多糖 [3]。魔芋 胶具有减肥、降糖等生理功能，常用作食品添加剂用 于食品行业中 [4]。本文将琼脂与魔芋胶进行复配，并 对其进行理化性质及质构分析测试。
1 材料与方法
1.1 试剂及仪器 琼脂（食品级），青岛琼脂制造公司；魔芋胶（食
在 95 ℃水浴中加热，待粉末溶解完全，静置 30 min， 进行凝胶性能测试，每种测试进行 3 次取平均值。 1.3 理化性质
将 1.5 wt% 的 复 合 凝 胶 样 品 按 Freile-Pelegrín 和 Robledo 所述的方法 [5] 进行凝胶温度和凝胶再融温度 的测试。使用凝胶强度仪进行凝胶强度测试。 1.4 质构测试
3∶1
40.5
81.5
811
2∶1
41.0
82.0
689
1∶1
42.0
83.0
506
1∶2
43.0
84.0
319
2.2 质构分析
琼脂 / 魔芋胶复合凝胶的质构参数如图 1 所示。
由图可以看出，随着魔芋胶浓度的增大，复合凝胶的
硬度、黏性和咀嚼性降低琼脂
品级），上海津颂实业有限公司。仪器有凝胶强度仪（日 本东京）；质构仪（英国 Stable Micro Systems 公司）。 1.2 样品制备
按不同质量比例准确称取琼脂与魔芋胶粉末并混 合均匀，加水配制成总浓度为 1.5 wt% 的溶液。然后放
作者简介：李海燕（1993—），女，硕士在读；研究方向为天然多糖的应用。 202 / 现代食品 XIANDAISHIPIN
◎ 李海燕 （青岛大学，山东 青岛 266000）
魔芋葡甘露聚糖药理作用研究进展
组 和 治 疗 组 ， 鼠血 清 ＴＧ 和 ＴＣ水 平 、 细 胞 脂 肪 蛮 性 度 大 肝 和范 围 明 显低 于模 型 组 ， 使 Ａ Ｔ 水 平 明 显 降 低 ， 咧 ＫＧＭ 也 Ｌ 说
７ ８
对 实 验性 脂 肪 肝 有 预 防 和 治 疗 作 用 。
３ 降 血 糖 作 用
摘要 ： 目的 为 更 好 地 开发 利 用 魔 芋 葡 甘 露 聚 糖 ， 述 魔 芋 葡 综
健 康 与 生 命 安 危 ， 此 ， 订 严 格 的 质量 标 准 势 在 必 行 。笔 者 因 制 对 丹 参 的 质 量 标 准 影 响 因 素 加 以 总 结 ， 丹 参 药 材 及 含 丹 参 为 的制剂的质量标准制订提供参考 。
［５ 李 磊 ， 先 春 ， １］ 黎 王小 如 ． 参 品质 鉴定 和评 价 的 ＨＰ Ｃ指 丹 Ｌ 纹条 形码 技 术 ［］ 中草 药 ，０ ３ ３ （ ） ７ ． Ｊ． ２０ ，４ ７ ：９
较 高脂 组 降低 ２ ， ９ ＴＣ降 低 ３ ， ２ ＨＤＬＣ升 商 ３ ， 商 借 — ５ 组 比较 Ｐ＜ ｏ ０ ， 示 魔 芋 低 聚 糖 有 降 脂 和 降 素 氮 作 用 ． １提 有 研 究 观 察 到 大 鼠 饲 料 含 质 量 分 数 ５ 和 １ 魔 芋 能 明 显 降 ０
有 少 量 乙 酰 基 存 在 ， 对 分 子 质 量 为 ２ ～ ２ ０万 Ｄ 。笔 者 就 相 ０ ０ ａ ＫＧＭ 在 诸 多 功 效 中 的药 理作 用 作 一 综 述 。
１ 抗 癌 作 用
＿］ 时 珍 国 医 国药 ，０ ９ ２ （） ４ ２４ ３ Ｊ． ２ ０ ，Ｏ ２ ：２—２ ． ［］ 李 磊 ， 广 林 ， ｒｎ Ｃ 丹 参 抗 氧 化 成 分 及 其 分 布 特 性 ６ 胡 Ｆ ａ ｋＳ ．
魔芋葡甘聚糖功能研究进展_谢建华
!"# 的衍生物。如从酶解魔芋干粉中提取分子量在
采用吡啶 ’ 氯 磺 酸 35** 左右的葡甘露低聚糖 A=BCD， 法制备了它的硫酸酯衍生物 $’A=BCD， 本身无抗单纯 （9$E’& ） 活 性 的 A=BCD 硫 酸 酯 化 后 产 疱疹病毒 & 型 生了抗病毒活性， 5**/F***$G H IJ 的 $’A=BCD 能 很 好 地 抑 制 9$E ’& 引 起 的 EKLC 细 胞 病 变 ， 而 在
葡甘聚糖 （012 ） 是一种优良的膳食纤维 ， 由 !*
3*葡萄糖和 !*3*甘露糖以 %4%&+ 或 %4%&+/ 的摩尔比
以 !*% ， . 吡喃糖苷键结合构成的，在主链甘糖的 5( 位上存在通过 !*% ， 每 (# 个糖 ( 键结合的支链结构， 残基上有 ( 个左右的支链，支链只有几个残基的长 度， 并且每 %/ 个糖残基上有一个乙酰基团。 012 具 有与肝素相近似的骨架结构， 其单体分子中 5#、 5(、 5+ 位 上 的 *67， 均 具 有 较 强 的 反 应 活 性 8%9， 其分子结构 见图 % 。 012 的这种结构特点使它具有多方面的生 理活性和药理活性。
$%’
葡甘聚糖的空间结构对生物活性的影响
!"# 位 于 侧 链 的 % ’,’#-M 在 分 子 抗 肿 瘤 活 性
!""# 年第 $! 期
!"!
食品工业科技
综
述
!"#$%"$ &%’ ($")%*+*,- *. /**’ 0%’1234有报道， 大鼠长期食用 !"# 可延缓脑神经胶质 细胞、 心肌细胞和大中动脉内膜皮细胞的老化进程， 降低 分析可能的机理为： !"# 减少胆酸的肠肝循环， 了胆固醇的浓度，这样就防止了高脂血症对内 皮 细 胞的损伤，减少了构成脂褐素 （细胞老化的重 要 标 志） 的主要成分， 起到延缓老化的作用。
魔芋胶_魔芋葡甘聚糖_在食品和食品添加剂工业中的应用(1)
#
国内外开发现状
"##$ 年，葛根被国家卫生部列入既是食品又是
药品的天然植物名单，作为重点开发的功能性保健 品。目前 % 国外对葛根的需求日益增加， 特别是日本、 东南亚、 欧美， 他们每年都要从我国进口大量葛根初 级产品，然后生产出高质量且价格昂贵的多种保健 品。据报道， "##$ 年至 "### 年间葛粉出口价格一度
$
$%$
在食品工业方面的应用机理
在凝冻食品方面的应用机理
魔芋葡甘聚糖（ 与卡拉 胶 （ 共溶时有 &’( ） !)* ）
凝胶增效作用。它的最大可能是：在两种多糖分子 中， 以卡拉胶形成的双螺旋结构为主体， 魔芋葡甘聚 糖分子缠绕于螺旋体上，使整个结构形成更加紧密 的分子矩胶体溶液，从而导致了凝冻强度提高的必 备条件。以阳离子钾盐的参与和热源为动力促使了 两种多糖缠绕机会的频率，这对凝冻强度的形成起 着关键性作用。因此就形成了果冻、 布丁、 可吸冻等 凝冻食品的基料。
在冷饮食品方面的应用机理魔芋葡甘聚糖分子和黄原胶分子在同一水介质中溶解时能形成初步的三维网状结构当配比达到最佳配比时就能形成最高表观粘度最高屈服值最大凝胶强度最牢固在肉制品方面的应用机理魔芋葡甘聚糖是一种具有增稠性乳化性粘结性吸水性的多糖若把它和卡拉胶的双螺旋缠绕机理用于肉糜制品方面它的凝胶协同作用可以提高肉糜制品的弹韧性利口性和切片性
综 述
魔芋学名蒟蒻， 俗称鬼芋、 铁芋、 星芋、 黑芋头
收稿日期： ,&&,/"&/&$ 作者简介：陈运忠（ ， 男， 董事长， 硕士。 !&’#(）
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
魔芋功能活性成分的研究进展_吴春华
G-M……Ac
M = 甘露糖 G = 葡萄糖 Ac =乙酰基, CH3CO x = 聚合度
CH2OH O H H O
图1
KGM 结构示意图
近年来，近年来有关研究应用现代仪器分析与计算机分子模拟相结合的方法系统研究了葡甘聚糖分子 链结构特征。 李斌、谢笔钧采用采用原子力显微镜及透射电镜等现代分析手段研究KGM的分子链形态，认为KGM 为伸展的有一定刚性的半屈曲性直链分子[14]。Yui,T等利用红外光谱等光谱分析方法发现KGM具有二折螺 旋结构[15]。庞杰等应用计算机分子模拟方法模拟出了KGM的可能构象，图2所示为聚合度为1时KGM的稳 定构象[16]。
Research Advances in Functional Active Components of Amurphophallus Konjac
WU Chunhua, PANG Jie
（College of Food science, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002,China） Abstract: Konjac glucomannan, is the main functional active component of konjac, it is rich of biological activity for its special structure and turns out to be one of research focuses in polysaccharide field. In this paper, the progress in the research of KGM were reviewed, including chemical composition and structure, physical and chemical properties, physiological activity, and the future application of KGM was discussed as well. The present research problems were suggested and the future research directions were forecasted, and then provide theoretical foundation and scientific basis for the deep use of KGM. Keywords: konjac glucomannan, structure, physical and chemical properties, physiological activity, application 魔芋(Amurphophallus konjac)是天南星科魔芋属(Amorphnphallus Blame)单子叶植物纲多年生宿茎草本 植物，别名“蒟蒻”。魔芋块茎可作为中医药，具有较高的药用、食用价值，其主要功能活性成分是魔芋葡 甘聚糖(konjac glucomannan，简称 KGM)[1-2]。KGM 是一种功能性多糖，以其独特的结构，理化性质和生 物活性广泛应用于食品、医疗、卫生、环保等领域，尤其是改性后 KGM 应用更加广泛，可开发出多种的 新型功能材料[3-5]。 近年来能源危机、环境恶化和健康保健的热点问题刺激了天然高分子材料的发展。天然高分子因其安 全，环境相容等优越性能在食品和医药领域倍受重视[6-9]。KGM 是继淀粉和纤维素之后，又一种令人感兴 趣的天然高分子多糖，逐渐成为具有应用前景的环境友好生物材料。
化学改性魔芋葡甘聚糖成膜性能的研究进展
变为 固态或半凝固状态 ， 冷却后 又恢复为液态 。 独特的
１９ 年 ， ９ ０ 胡敏 等［干法条 件下使 魔芋 葡甘 聚糖 磷酸 酯 ４ １ 化 ， 化后魔芋葡甘 聚糖 薄膜具有 均匀 、 整 、 滑等 酯 平 光 特点 ， 膜的性能大为改善。 探讨魔芋葡甘聚糖酯化产物 的结 构和性能之 间的关 系发现 ： Ｇ Ｋ Ｍ酯化后 ，其分 子 链上接上磷酸基 团， 羟基数 目相对增加 ， 芋精粉的球 魔 晶结构受到一定程度的破坏 ， 晶体结 构变得不规则 ， 混
子， 即脱水多 晶型 ； 碱处理后的葡甘聚糖多为甘露糖 Ⅱ
结 构 的变 化 赋 予材 料 性 能 的提 高 ，研 究 显示 ：
Ｋ Ｍ脱 乙酰后 显示 了较强 的力 学性 能 ，膜 的拉 伸强 Ｇ 度、 断裂 伸长 率分别 提 高 了１ １ １ ５ ％、９％， 吸湿增 重 降 低 ５ “ 耐折度 、 ３ ｌ 。 耐水性 、 耐洗刷性 都显著 提高 ， 综合
ｗｉｅｙ ｕ ｅ ｎ ｆ ｏ ｄ ｌ ｓ ｄ ｉ ｏ ｄ，ｐ ａ ｍａ ｅ ｔ ａ ，ｃ ｅ ｃ ｌａ ｄ ｂｏ ｏ ｉ ａ ｅｄ ．Ｔｈｓ ｐ ｐ ｒｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ｔ ｔｕ ｔｒ ｎ ｈ ｒ ｃ ｕｉ ｌ ｈ ｍｉａ ｎ ｉｌｇｃ ｌｆ ｌ ｓ ｃ ｉ ｉ ａ ｅ ｉｃ ｓ ｅ ｈｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ａ ｄ
的高 山或丘 陵 区域 。在 我 国已有 ２００ ０ 多年 的栽 培历
展 。 乙酰 、 脱 酯化 、 交联等化学改性方法广泛应用 ， 大 极
药用高分子辅料魔芋葡甘露聚糖的实验研究
魔芋（Amorphophallus konjack Koch ）为天南星科魔芋属植物，其球状块茎能大量合成魔芋葡甘露聚糖（Konjac glucomannan ），其含量占干重的50%左右，粗蛋白为9.7%，16种氨基酸总含量为7.8%，7种人体必需氨基酸总量为2.5%，还含有镁、铁、钙、钾、钠、锰、铜等微量元素。
葡甘露聚糖是一种可溶性半纤维，具有胶溶、凝胶、成胶的性能，可用作食品原料。
以下就魔芋葡甘露聚糖的粗提、精制、纯化、物化性质、含量测定、毒性试验以及应用等方面的研究结果进行简要介绍。
1魔芋葡甘露聚糖的化学结构魔芋葡甘露聚糖是上世纪末在日本发现的。
魔药用高分子辅料魔芋葡甘露聚糖的实验研究马安翠1，王成军2，杜一民2，郭剑伟2（1.大理学院附属医院，云南大理671000；2.大理学院药学院，云南大理671000）［摘要］目的：介绍魔芋葡甘露聚糖的实验研究，探讨其应用开发前景。
方法：以魔芋粉为原料，对葡甘露聚糖的粗提、精制、纯化、物化性质、含量测定、毒性试验以及应用等方面的研究结果进行总结。
结果：魔芋葡甘露聚糖理化性质稳定，安全性较高。
结论：葡甘露聚糖可作为药用辅料开发，尤其在速释制剂辅料和辅助用药方面，值得进一步研究。
［关键词］魔芋粉；葡甘露聚糖；药用辅料［中图分类号］Q94-3［文献标识码］A ［文章编号］1672-2345（2009）02-0005-03［基金项目］云南省教育厅科研基金资助项目（03Y 639C ）［收稿日期］2008-09-26［作者简介］马安翠（1963-），女（回族），云南漾濞人，主管药师，主要从事医院药剂学研究.Research on the Medicinal Polymer Material Konjac GlucomannanMA Ancui 1，WANG Chengjun 2，DU Yimin 2，GUO Jianwei 2（1.Affiliated Hospital of Dali University,Dali,Yunnan 671000,China;2.College of Pharmacology,Dali University,Dali,Yunnan 671000,China ）〔Abstract 〕Objective ：To introduce the research and applications of Konjac glucomannan.Methods By using Konjac powder as raw material,the studies on Konjac glucomannan were reported,including the Konjac glucomannan extraction,purification,physical and chemical properties,content and toxicity tests.Results:Our research indicate that Konjac glucomannan is a stable and safety material for medicinal purpose.Conclusion:Konjac glucomannan is deserved to be further studied for its usage as the fast-release formulation and drug supporting materials.〔Key words 〕Konjac powder;Konjac glucomannan;medicinal materials大理学院学报J OURNAL OF DALI UNIVERSITY第8卷第2期2009年2月Vol.8No.2Feb.20095芋葡甘露聚糖在酸性条件下分别经高峰淀粉酶、甘露聚糖酶和纤维素酶水解，其产物经薄层色谱和凝胶电泳分析表明：魔芋葡甘露聚糖是主链由D-甘露糖和D-葡萄糖以β-1，4吡啶糖苷键连接的大分子多糖，并且在某些糖残基上可能有乙酰基团，约每19个糖残基上有1个乙酰基，以酯的方式结合。
浅谈魔芋葡甘聚糖的功能及研究进展
浅谈魔芋葡甘聚糖的功能及研究进展作者：李雪晨周玉娇苏雅瑜何志龙黄国钞来源：《农家科技下旬刊》2015年第08期摘要：魔芋葡甘聚糖，也叫KGM，是一种天然的高分子量的可溶性膳食纤维，在膳食纤维中是优良品，不仅不提供热能、有饱腹感，而且还能减少和阻止葡萄糖的吸收以及脂肪酸的合成，具有很好的瘦身减肥功能。
关键词：魔芋；KGM多年生草本植物的魔芋，含有大量的葡甘聚糖。
葡甘聚糖不仅是魔芋的贮备性多糖，也是一种可食半纤维的多糖类。
魔芋葡甘聚糖是由葡萄糖和甘露糖按11：6的比例以β一1，4糖苷键结合而形成的一种非离子型多糖，能够清肠道，可以改善耐糖能力，还可以预防肥胖、改善胆固醇代谢等。
一、KGM的理化性质魔芋葡甘聚糖不仅有很好的水溶性和保水性，胶凝性、增稠性、粘结性，还有极好的可逆性、悬浮性、成膜性以及赋味性等多种特性，在医学，食品，生物学等各个领域中被广泛应用。
二、 KGM的功能性质1.调节肠道的功能魔芋葡甘聚糖能够预防和治疗便秘，且保水能力很好，食用后能增加粪便容积，促进肠道蠕动和排便，有“肠道清道夫”之称。
张茂玉等学者观察了便秘者食用魔芋食品前后肠道茵群的变化，发现食用魔芋食品后，其肠道内以双歧菌为指示菌的厌氧菌占优势，而双岐杆菌是无任何毒性的菌群，具有明显的免疫赋活作用。
所以，魔芋葡甘聚糖对防治便秘和肠癌等有良好的作用。
2. 防治肥胖的功能魔芋葡甘聚糖是一种热量很低的减肥食品，吸水膨胀性很强，可以增加饱腹感，在某些程度上可以控制饮食；魔芋葡甘聚糖还能通便润肠，让某些没有被吸收的营养物质跟随着粪便一起排出，达到通便减肥的目的。
孙格选等学者将魔芋精粉添加进高脂肪高营养的饲料.饲喂出生24天的SD大鼠，发现魔芋葡甘聚糖能减少脂肪的堆积，起到减肥作用。
3.防治糖尿病的功能魔芋葡甘聚糖作为一种优质的食物纤维，在人体内不能被消化，热量超低，可以使血糖水平降低，因此在糖尿病的治疗中被广泛应用。
魔芋葡甘聚糖分子量大、粘性强，能阻止葡萄糖的吸收，使胰岛的负担减轻，从而使糖尿病人处在良性循环状态中。
魔芋葡甘聚糖减肥作用及其机理研究进展
食品科学H A I X I A K E X U E年第期（总第6期）海峡科学魔芋葡甘聚糖减肥作用及其机理研究进展福建农林大学食品科学学院薛丽华陈继承冯瑞庞杰[摘要]当今社会，肥胖现象越来越严重，它能引起多种并发症，危害人类健康，减肥成为人们关注的热点。
魔芋葡甘聚糖是魔芋的主要成分，具有抗衰老、调节胃肠道、降血脂、降血糖等多种功能特性，魔芋葡甘聚糖的减肥效果也受到普遍关注，该文对国内外关于魔芋减肥作用的研究进行了综述，介绍了魔芋葡甘聚糖减肥机理，并为开发魔芋减肥产品提出一些建议。
[关键词]魔芋减肥机理综述0引言魔芋又名鬼头、鬼芋，学名叫蒟蒻，属天南星科多年生草本植物[1]，魔芋的球茎含有魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan ，简称KGM)约60%。
KGM 是一种高分子量的非离子型多糖，其平均相对分子质量在20~200万之间，由β-D-葡萄糖和β-D-甘露糖以1:1.6的摩尔比通过β-1,4糖苷键结合构成，在主链甘露糖的C3位上存在β-1,3糖苷键支链结构[2]。
因KGM 独特的结构，决定其优良特性，可作为增稠剂、胶凝剂、乳化剂、稳定剂、添加剂、填充剂等，在环保、医药、食品及其他领域中得到广泛应用。
联合国食品卫生组织已认定魔芋为“宝贵的天然保健食品”。
魔芋的药用价值在《本草纲目》早有记载，“有解毒消肿、化痰散结、化於等功效”，常用作治疗咳嗽、疝气、乳痛、积滞、闭经和跌打损伤、烧伤、蛇咬等[3]。
现代研究表明，KGM 具有抗衰老、调节胃肠道、降血脂、减肥、降血糖、抗肿瘤和调节免疫等诸多功效[4]。
近年来，肥胖现象越来越普遍，目前中国肥胖人口已达3.25亿。
它能够导致很多并发症，引起人体生理、生化、病理、神经体液调节的一系列变化，使人体的工作能力降低，对疾病的抵抗力下降，甚至缩短寿命。
减肥成为人们关注的热点，减肥药物应运而生，但减肥药物会对健康产生一定的危害，例如苯丁胺、氟苯丙胺等减肥药物在产生减肥效果的同时产生了很大的副作用，能够造成心脏瓣膜变形，严重危害身体健康[5]。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
魔芋葡甘聚糖凝胶机理研究李 斌,谢笔钧(华中农业大学食品科技系天然产物化学研究室,武汉 430070)摘要:利用气相色谱、GPC 、红外光谱、DSC 、X 2射线衍射图谱、透射电镜等分析方法表征了魔芋葡甘聚糖凝胶前后分子构象的变化。
结果表明,魔芋葡甘聚糖分子无支链,凝胶后分子链单糖组成和连接方式无变化,分子量变化不大,凝胶干燥后的粉末样品产生明显的结晶区,水溶胶中葡甘聚糖从伸展的空心双螺旋结构变为凝胶交叉缠结结构,提出了魔芋葡甘聚糖的凝胶机理。
关键词:魔芋葡甘聚糖;构象;凝胶Study on the Gelatin Mechanism of K onjac G lucomannansL I Bin ,XIE Bi 2jun(Natural Product Chemistry Research L aboratory ,Food Science Department of Huazhong A gricultural University ,W uhan 430070)Abstract :The transformation of conformation fore 2and 2after gelatin of konjac glucomannans (KGM )was studied by using GC ,GPC ,F T 2IR ,DSC ,XRD and TEM.The result showed that the molecule of KGM has no branches ,the chain ’monose compose and connect way has no change ,the transformation of molecule weight is much little ,and its drying powder sample brings newly evident crystal section.The vacancy di 2spirality struc 2ture of KGM in hydrosol changes from stretch to intercross and entwist after gelatin.As a result ,bring forward mechanism of gelatin of konjac glucomannans.Key words :K onjac glucomannans ;Conformation ;G elatin收稿日期:2001212211基金项目:湖北省“十五”重点科技攻关项目(2001AA207B01)作者简介:李 斌(19722),男,安徽来安人,博士,主要从事食品与天然产物化学研究工作。
谢笔钧为通讯作者,Tel :027*********;Fax :027287282966;E 2mail :libinfood @ 魔芋葡甘聚糖(konjac glucomannan ,KGM )是迄今发现的自然界惟一可以大量获得的葡甘聚糖,在食品、化工、医药等方面应用广泛。
在碱性条件下应用时,低浓度KGM 会发生脱乙酰作用,形成脱乙酰魔芋葡甘聚糖(deacetylation konjac glucomannan ,d 2KGM );而较高浓度的KGM 则形成不可逆的凝胶(KGM gel ,g 2KGM )。
脱乙酰反应是KGM 最常见、最重要的反应。
对KGM 凝胶反应的研究主要集中在凝胶形成的条件上[1～3]。
K enji Maekaji [4]认为,KGM 凝胶是脱乙酰所致。
碱处理的脱乙酰葡甘聚糖具有较好的成膜性和耐水性[5]。
现有研究中,有关KGM 凝胶前后分子构象的研究很少,笔者测定了KGM 凝胶前后的构象变化,确证KGM 凝胶后出现了新的结晶区,提出了KGM 凝胶的形成机理。
1 材料与方法1.1 材料魔芋精粉由湖北省恩施楚业魔芋食品厂提供,来源于魔芋属花魔芋(A .konjac K.K och ),其1%水溶胶粘度为15Pa ・s ;其它试剂均系分析纯。
1.2 KG M 的分离纯化称取10g 魔芋精粉,用50%(V/V ,下同)乙醇(含0.1%的叠氮钠抑制葡甘聚糖酶水解)50ml 搅拌洗涤3次,每次30min ,自然干燥后,以50ml 无水乙醚/无水乙醇(2∶1)40℃搅拌脱脂8h ,脱脂样品用7℃蒸馏水配成0.6%(W/W ,下同)KGM 溶胶,用超速冷冻离心机(HIMAC CEN TRIFU GE ,HI 2TACHI )16000r ・min -1离心20min ,取上清液,以Sevag 法脱蛋白,重复5次,分别用40%、60%、80%中国农业科学 2002,35(11):1411-1415Scientia Agricultura Sinica的乙醇沉淀,收集沉淀,真空冷冻干燥(Alphal2Z,G ermany)得到白色粉末样品。
DNS比色法测得葡甘聚糖含量96.72%,微量凯氏定氮法测得总氮0.03%,[α]25°D=5.16°,0.06%水溶胶的电导率为1.9ms・m-1。
1.3 凝胶化KG M的制备1.3.1 d2KGM的制备 称取纯化KGM0.6g配成0.6%的水溶胶,加入0.2%的NaOH,常温下脱乙酰1h,加盐酸中和,用透析袋(DM20,USA)在环流蒸馏水下透析3d,依次以40%、60%、80%乙醇沉淀,真空冷冻干燥。
DNS比色法测得葡甘聚糖含量98.72%,微量凯氏定氮法测得总氮0.02%,[α]25°D =-13.68°,0.06%水溶胶的电导率1.7ms・m-1。
1.3.2 g2KGM的制备 称取纯化KGM3g配成3%的水溶胶,加入0.25%的NaOH,搅拌均匀后, 95℃下加热20min,加入盐酸反复漂洗至中性,真空冷冻干燥并粉碎。
1.4 气相色谱(GC)及GPC分析1.4.1 GC分析 称取5mg彻底干燥的KGM(d2 KGM)样品,在80℃下用1mol・L-1的盐酸甲醇溶液醇解12h,然后硅烷化衍生(六甲基二硅胺∶三甲基氯硅烷=2∶1)。
气相色谱条件:Shimadzu GC29A气相色谱仪,3%SE230分离柱,N220ml・min-1,空气500ml・min-1,H250ml・min-1,柱温180℃,进样口温度230℃,氢火焰离子检测器,记录纸速2mm・min-1,进样量0.3μl。
1.4.2 GPC分析 待测样品KGM(d2KGM)溶液配制成5mg・ml-1溶液,色谱柱Sephadex G2100糖分析柱,进样量20μl,流动相0.1mol・L-1NaCl,流速1μl・min-1,运行时间20min,标准分子量系Pul2 lulan系列。
1.5 红外光谱(F T2IR)分析分别称取约10mg KGM及g2KGM,以K Br压片,在傅立叶红外光谱(N EXUS470智能型,N ICO2 L ET,USA)下测定。
1.6 XRD分析KGM、g2KGM样品粉末纤维衍射采用D/MAX HIB粉晶衍射仪测定,Cuka辐射,管压30kV,管流50mA,扫描速度每分钟5°,狭缝宽度0.3mm,滤波片Ni,温度20℃,湿度70%。
1.7 DSC分析采用DSC2822e/400差热扫描量热仪(M ET2 TL ER2TOL EDO,Switzerland),加热速度每分钟10℃,测试范围0～400℃,KGM、g2KGM取样量约2.0mg。
起始玻璃化温度Tg1:热量上升时对应的温度;终点玻璃化温度Tg2:热量上升后达到平稳时对应的温度;晶体崩解温度Tc:吸收峰定点所对应的温度。
1.8 透射电镜(TEM)分析分别将 1.1中Sevag法脱蛋白后的样品(KGM)及1.2中透析后的样品(d2KGM)以DNS比色法标定浓度,并准确稀释到1.5×10-3mg・ml-1,将1.3中凝胶前的样品(g2KGM)稀释到1.0×10-2 mg・ml-1,将配好的溶液粘在涂有碳膜的铜网上,待溶液挥发干后,以7°角喷涂钯铱合金,在透射电镜(PHIL IPS TEM400ST,Holand)下观察它们的分子构象。
2 结果与讨论2.1 GC与GPCGC图谱(图1)表明,d2KGM的单糖组成与KGM一致、均由G lu和Man组成,通过峰面积计算得到KGM的G lu∶Man的比率为1∶1.68,与Taka2 hashi[6]、Maeda[7]等人的报道一致;d2KGM的G lu∶Man为1∶1.69,与脱乙酰前基本一致,表明脱乙酰作用对单糖组成及比例没有影响。
图1 标准单糖、KG M和d2KG M的GC图谱Fig.1 GC spectrum of standard monosaccharoses,KGM and d2KGM GPC图谱(图2)显示,KGM和d2KGM的分子量范围极为狭窄,KGM的Mn为1.044×106,Mp 为1.033×106,Mw为1.088×106,多分散系数Mw:Mn=1.04,d2KGM的分子量较KGM略大, Mn为1.117×106,Mp为1.154×106,Mw为1.154×106,多分散系数Mw:Mn=1.03,造成分子量稍微增大的原因推测为d2KGM在脱乙酰后分子间相2141 中 国 农 业 科 学 35卷互靠拢致使分子体积增大。
从分布曲线看,KGM 为分子量分布较窄的直链多糖,Whistler [8]认为可能不存在支链。
图2 KG M 和d 2KG M 的GPC 图谱Fig.2 GPC spectrum of KGM and d 2KGM2.2 红外光谱(F T 2IR )分析在KGM 的红外光谱上(图3),3400cm -1处的多糖类化合物的特征吸收峰、874cm -1处的表征β2D 糖苷键构型的吸收峰、808cm -1处的吡喃环呼吸振动峰等特征吸收峰在g 2KGM 的红外光谱图上都能够十分准确地找到,说明凝胶后葡甘聚糖主链的一级结构保存完整,仍为吡喃G lu 和吡喃Man 以β2D 糖苷键连接而成。
但凝胶后1720cm -1处的羰基伸缩振动峰(表征乙酰基的存在)完全消失,表明脱去乙酰基较为彻底,在指纹区的吸收大都减弱,但同时也出现个别尖锐的吸收峰,暗示凝胶后糖链的有序性增强[8]。
图3 KG M 和g 2KG M 的红外光谱Fig.3 FT 2IR spectrum of KGM and g 2KGM2.3 X 2射线衍射KGM 和g 2KGM 的X 2射线衍射图(图4),KGM样品2θ在19.6°、21.1°、21.5°、22.4°、23.0°处有很弱的干涉,对应的面间距d 分别为4.49!、4.26!、4.18!、4.04!、3.90!,呈现出近似无定形的α2光谱形式,结晶性不良,与K ishida N 等[1,3]提出的KGM 是由放射状排列的胶束组成的无定形粉末的结论基本一致。