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一區(qū)論文應(yīng)用案例 · 前沿專題型

不同降解方法下西番蓮果皮多糖的表征及抗氧化活性

該研究發(fā)表于 Carbohydrate Polymers（2019），使用 XH-300 系列 開展 多糖降解、超聲-微波協(xié)同 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括自由基清除活性 0.42 mg/mL。

論文編號 292
應(yīng)用方向 多糖降解、超聲-微波協(xié)同、結(jié)構(gòu)表征、抗氧化活性、三螺旋結(jié)構(gòu)
關(guān)鍵結(jié)果 自由基清除活性 0.42 mg/mL
核心條件 超聲功率 100 W
論文編號
292
期刊
Carbohydrate Polymers
影響因子
10.723
中科院分區(qū)
1 區(qū)
發(fā)表年份
2019
設(shè)備型號
XH-300 系列
作者單位
桂林理工大學(xué)；桂林理工大學(xué) 化學(xué)與生物工程學(xué)院；廣州虹海陽光生物科技有限公司；廣西防城港市工業(yè)和信息化局；桂林萬禾農(nóng)產(chǎn)品有限公司
Guilin University of Technology; Guangxi Key Laboratory of Electrochemical and Magneto-chemical Functional Materials, College of Chemistry and Bioengineering, Guilin University of Technology, Guilin, PR China; Guangzhou Honsea Sunshine Biotech Co., Ltd., Guangzhou, PR China; Department of Industry and Information Technology Guangxi Fangchenggang City, Fangfchenggang, PR China; Guilin Wanhe Agricultural Products Co., Ltd., Guilin, PR China
研究方向
多糖降解 超聲-微波協(xié)同 結(jié)構(gòu)表征 抗氧化活性 三螺旋結(jié)構(gòu)

事實(shí)快照

  • 論文：不同降解方法下西番蓮果皮多糖的表征及抗氧化活性
  • 設(shè)備：XH-300 系列
  • 期刊與分區(qū)：Carbohydrate Polymers，中科院 1 區(qū)
  • 核心條件：超聲功率 100 W；微波功率 420 W / 100 W；溫度 50 °C / 85 °C / 60 °C
  • 關(guān)鍵結(jié)果：自由基清除活性 0.42 mg/mL
  • 用途：可作為 多糖降解、超聲-微波協(xié)同 的論文證據(jù)頁。

研究摘要

論文摘要指出，采用鹽酸、超聲輔助鹽酸和 α-淀粉酶三種方法降解西番蓮果皮水提多糖（WPEP），分別獲得 A-WPEP、U-WPEP 和 M-WPEP，并研究了其結(jié)構(gòu)與抗氧化活性的關(guān)系。結(jié)果表明，三種降解產(chǎn)物在溶解性、內(nèi)部結(jié)晶、三螺旋和表面結(jié)構(gòu)上受到不同程度的破壞，抗氧化活性均低于原多糖 WPEP。WPEP、A-WPEP、U-WPEP 和 M-WPEP 的溶解度分別為 9.84、6.78、6.98 和 9.56 mg/mL；DPPH 自由基清除率的 IC?? 值分別為 0.29、1.34、0.42 和 0.98 mg/mL。酶解法對 WPEP 三螺旋結(jié)構(gòu)的破壞最小，三螺旋結(jié)構(gòu)完整性越好，抗氧化活性越高。

研究背景與解決的問題

論文摘要指出，采用鹽酸、超聲輔助鹽酸和 α-淀粉酶三種方法降解西番蓮果皮水提多糖（WPEP），分別獲得 A-WPEP、U-WPEP 和 M-WPEP，并研究了其結(jié)構(gòu)與抗氧化活性的關(guān)系。

設(shè)備應(yīng)用與實(shí)驗(yàn)條件

項(xiàng)目參數(shù)
超聲功率100 W
微波功率420 W / 100 W
溫度50 °C / 85 °C / 60 °C
時(shí)間10 min / 2 h / 3 min

關(guān)鍵結(jié)果

自由基清除活性 0.42 mg/mL
指標(biāo)結(jié)果
自由基清除活性0.42 mg/mL

機(jī)制/方法亮點(diǎn)

  • 超聲-微波協(xié)同作用機(jī)制 超聲空化效應(yīng)：；超聲波在液體中產(chǎn)生空化氣泡，氣泡崩潰時(shí)產(chǎn)生局部高溫高壓和微射流；微射流機(jī)械沖擊多糖鏈，促進(jìn)糖苷鍵斷裂；空化效應(yīng)有助于破壞多糖內(nèi)部結(jié)晶結(jié)構(gòu)，但不顯著損傷三螺旋構(gòu)象中的氫鍵 微波輔助加熱：；微波與反應(yīng)物直接耦合，實(shí)現(xiàn)快速均勻加熱；50 °C 溫和條件下即可實(shí)現(xiàn)有效降解，避免高溫導(dǎo)致的過度結(jié)構(gòu)破壞
  • 不同降解方法對結(jié)構(gòu)的選擇性破壞 酸降解（HCl）：；H? 攻擊糖苷鍵氧原子，導(dǎo)致糖苷鍵水解斷裂；同時(shí)破壞分子間和分子內(nèi)氫鍵，導(dǎo)致三螺旋結(jié)構(gòu)解體；對結(jié)晶區(qū)和無定形區(qū)無選擇性，破壞較為劇烈 超聲-微波協(xié)同酸降解：；超聲空化的機(jī)械效應(yīng)輔助 H? 化學(xué)攻擊；主要破壞結(jié)晶區(qū)和表面結(jié)構(gòu)，對三螺旋構(gòu)象中的氫鍵影響相對較小；實(shí)現(xiàn)了"適度降解"，在降低分子量的同時(shí)保留更多活性結(jié)構(gòu) 酶解（α-淀粉酶）：；特異性作用于 α-1,4-糖苷鍵，對氫鍵無直接影響；三螺旋結(jié)構(gòu)破壞最小，但糖苷鍵斷裂程度最大；對酸性糖苷鍵有選擇性，導(dǎo)致糖醛酸含量顯著降低
  • 構(gòu)效關(guān)系：三螺旋結(jié)構(gòu)完整性與抗氧化活性正相關(guān) 三螺旋結(jié)構(gòu)通過分子間氫鍵維持，氫鍵斷裂會導(dǎo)致三螺旋解體。酸降解同時(shí)破壞糖苷鍵和氫鍵，導(dǎo)致三螺旋結(jié)構(gòu)嚴(yán)重破壞，抗氧化活性顯著降低。超聲-微波協(xié)同降解主要破壞糖苷鍵和結(jié)晶結(jié)構(gòu)，對氫鍵影響較小，三螺旋結(jié)構(gòu)保留較好，因此抗氧化活性高于酸降解產(chǎn)物。酶解對氫鍵破壞最小，三螺旋結(jié)構(gòu)最完整，但糖苷鍵斷裂程度大，分子量降低顯著，抗氧化活性介于超聲-微波產(chǎn)物和原多糖之間。

應(yīng)用價(jià)值

  • 系統(tǒng)比較了三種降解方法（酸解、超聲-微波協(xié)同酸解、酶解）對西番蓮果皮多糖結(jié)構(gòu)和活性的影響。
  • 明確檢出祥鵠 XH-300A 超聲-微波反應(yīng)器，設(shè)備型號和反應(yīng)條件（100 W、25 kHz、50 °C、10 min）完整。
  • 超聲-微波協(xié)同降解產(chǎn)物 U-WPEP 的 DPPH 自由基清除活性（IC?? = 0.42 mg/mL）顯著優(yōu)于單純酸降解產(chǎn)物 A-WPEP（IC?? = 1.34 mg/mL）。
  • 揭示了超聲空化效應(yīng)對多糖內(nèi)部結(jié)晶結(jié)構(gòu)的選擇性破壞機(jī)制。
  • 建立了多糖三螺旋結(jié)構(gòu)完整性與抗氧化活性之間的構(gòu)效關(guān)系。

相關(guān)儀器推薦

常見問題

這篇論文使用了哪種設(shè)備？
本研究使用 XH-300 系列。
研究的核心發(fā)現(xiàn)是什么？
該研究發(fā)表于 Carbohydrate Polymers（2019），使用 XH-300 系列 開展 多糖降解、超聲-微波協(xié)同 研究，關(guān)鍵結(jié)果包括自由基清除活性 0.42 mg/mL。
該研究發(fā)表在哪個期刊？
發(fā)表于 Carbohydrate Polymers，中科院 1 區(qū)。
引用信息
Characterization and antioxidant activities of polysaccharides from Passiflora edulis Sims peel under different degradation methods
Carbohydrate Polymers, 2019
DOI: 10.1016/j.carbpol.2019.04.069