漆酶催化氧化促進(jìn)殼聚糖-酚類物質(zhì)接枝的研究.pdf

1、紙與我們的生活密切相關(guān)，具有廣泛的用途，但紙張?jiān)谑褂眠^程中經(jīng)常會(huì)沾染上細(xì)菌等微生物，造成疾病的傳播，從而限制或影響紙張?jiān)谀承╊I(lǐng)域范圍內(nèi)的使用，因此抗菌紙的研究越來越受到關(guān)注。此外，在含有油脂的食品中，油脂在存放一定時(shí)間后容易發(fā)生酸敗，使得含有油脂的食品變壞，影響食品的保質(zhì)期、存放期，食用變質(zhì)的食物對人體有危害，僅添加抗菌劑是不夠的，這通常需要向食品中添加抗氧化劑來減緩食品的酸敗。
　　殼聚糖是一種常用的天然抗菌劑，對細(xì)菌和真菌等微

2、生物有較強(qiáng)的抑菌能力，但是由于殼聚糖分子上缺少氫原子供體作為一個(gè)良好的斷鏈型抗氧化劑，使得其抗氧化性能差，只能作為輔助抗氧化劑使用，限制了其在許多領(lǐng)域的應(yīng)用，因此對殼聚糖的改性成為近年來研究的熱點(diǎn)。
　　本論文從提高殼聚糖的抗氧化性能及改善其抗菌性能入手，選取阿魏酸、對羥基苯甲酸丁酯、4-香豆酸、丁香醛及香草醛等小分子酚類物質(zhì)作為改性物，漆酶作為生物催化劑，在漆酶的作用下催化氧化小分子酚類物質(zhì)接枝于殼聚糖上，研究經(jīng)漆酶/酚類物質(zhì)改

3、性后的殼聚糖抗氧化性能和抗菌性能的變化。
　　通過實(shí)驗(yàn)初步確定漆酶/酚類物質(zhì)改性殼聚糖的最佳處理工藝條件為:pH值為6.5、反應(yīng)時(shí)間為4h，反應(yīng)溫度為40℃。實(shí)驗(yàn)中采用傅里葉紅外光譜分析儀(FTIR)對漆酶催化氧化酚類物質(zhì)接枝于殼聚糖的機(jī)理進(jìn)行初步探究，結(jié)果表明改性后殼聚糖在1596cm-1為N-H變形振動(dòng)峰消失，在1421cm-1處為-NH3+對稱彎曲振動(dòng)、1384cm-1和1324cm-1處為NH-的彎曲振動(dòng)減弱，并且在163

4、7cm-1處出現(xiàn)C=N伸縮振動(dòng)峰，歸因于殼聚糖上氨基基團(tuán)和酚羥基基團(tuán)之間形成席夫堿鍵，這可能是由于酚類物質(zhì)在漆酶的催化作用下形成醌類物質(zhì)，醌與殼聚糖上的氨基受到席夫堿型的共價(jià)修飾。采用熱重分析儀(TGA)和X射線衍射光譜儀(XRD)對改性前后殼聚糖的熱穩(wěn)定性和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)果表明經(jīng)阿魏酸、對羥基苯甲酸丁酯及4-香豆酸改性后的殼聚糖熱穩(wěn)定性得到提高，而丁香醛、香草醛改性后的殼聚糖熱穩(wěn)定性下降;改性后的殼聚糖結(jié)晶性都有所下降。

5、　　經(jīng)漆酶/酚類物質(zhì)改性后的殼聚糖的抗氧化性能得到了明顯提高，其中經(jīng)漆酶/阿魏酸改性后的殼聚糖抗氧化性能最佳，對DPPH和ABTS的IC50（半數(shù)抑制濃度）值分別為1.79mg/mL，0.6mg/mL，還原力檢測A700值為0.758，而殼聚糖原樣在本實(shí)驗(yàn)條件下未達(dá)到半數(shù)抑制濃度，且還原力檢測A700值僅為0.181，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示抗氧化性能強(qiáng)弱順序依次為:阿魏酸-殼聚糖、4-香豆酸-殼聚糖、丁香醛-殼聚糖、香草醛-殼聚糖、對羥基苯甲酸丁

6、酯-殼聚糖、殼聚糖原樣。改性后殼聚糖的抑菌性能得到良好的改善，其中對金黃色葡萄球菌和大腸桿菌抑菌效果最好的是丁香醛-殼聚糖，對沙門氏菌抑菌效果最好的是香草醛-殼聚糖，對枯草芽孢桿菌抑菌效果最好的是對羥基苯甲酸丁酯-殼聚糖。
　　實(shí)驗(yàn)中將不同濃度改性殼聚糖采用漿內(nèi)添加法和表面涂布法處理紙張，掃描電鏡結(jié)果顯示采用漿內(nèi)添加法可以使得殼聚糖顆成功的吸附在纖維的表面上，采用改良奎因法對紙張抑菌性能檢測，結(jié)果顯示處理后的紙張具有良好的抑菌性能