乙酰基对魔芋葡甘聚糖溶胶-凝胶行为的影响及其疏水调控作用

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基本信息

  • 批准号：
    31071607
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    36.0万
  • 负责人：
    李斌
  • 依托单位：
    华中农业大学
  • 学科分类：
    C2002.食品生物化学
  • 结题年份：
    2013
  • 批准年份：
    2010
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2011-01-01 至2013-12-31

项目摘要

课题拟采取非均相条件下的皂化反应，在尽可能不引起分子主链降解前提下，制备一系列具有不同脱乙酰度的魔芋葡甘聚糖(Konjac Glucomannan，KGM)，并研究其脱乙酰动力学。采用GPC-MALLS、XRD、DSC、IR等手段考察乙酰基含量对KGM结构的影响，探明乙酰基含量与KGM溶解性、流变性、胶凝性、持水性、成膜性、粘结性、稳定性等溶胶-凝胶行为的关系。重点利用动态粘弹测定、荧光探针技术、电化学循环伏安法等手段，检验并度量不同脱乙酰度KGM在数种有机-无机试剂存在下的疏水性，以揭示在KGM溶胶-凝胶及其转变中乙酰基主导的疏水调控作用。通过上述基础性研究，帮助理解KGM溶胶-凝胶体系中，除氢键作用外，更多的有关次级相互作用的信息，丰富小分子基团修饰与食物多糖结构性能关系的理论探索，同时为开发一类新的食品亲水胶体及热不可逆性粘结剂奠定基础。

结项摘要

魔芋葡甘聚糖（KGM）是一种高亲水性的非疏水取代中性多糖。有关其凝胶驱动机制，自1974年首次被揭示“与碱处理中乙酰基被脱除有关”后，几乎未取得实质性进展。KGM溶胶-凝胶体系中，除氢键作用外，对其它次级相互作用的角色进行评估，有助于理解其异常的凝胶行为和独特的性能表现，亦可拓宽该智能型水凝胶的应用领域，为我国特色资源植物魔芋的科学利用提供理论依据。.本工作在非均相条件下碱处理KGM，制备了具有不同脱乙酰度(DD)的KGM，碱的种类及用量、乙醇浓度、反应温度及处理时间均可不同程度影响脱乙酰反应进程；以乙醇为介质可促进反应进行。采用GPC-MALLS、FT-IR、XRD、DSC等手段考察了乙酰基对KGM结构的影响，证实不同脱乙酰度KGM分子链一级结构、热特性及结晶性能无显著差异；并讨论了DD与KGM溶解性能的关系。研究利用动态粘弹测定和荧光探针技术，比较了不同脱乙酰度KGM的凝胶及溶液行为，鉴别并尝试度量了不同体系中的疏水相互作用。动态粘弹测定表明，提高DD，增加浓度，升高温度，均有利于KGM凝胶化；盐析盐(Na2SO4、NaCl)可促进凝胶化，而盐溶盐(NaSCN、NaNO3)阻碍凝胶化，且上述影响随DD的增加而更趋显著；显示氢键和疏水相互作用在KGM凝胶形成中均扮演着一定的角色，且DD的提高有助于凝胶中疏水相互作用的加强。在荧光光谱学研究中，采用芘及1,8-ANS两种探针的发射谱和激发谱共同确证了KGM的疏水特性。尽管KGM分子并无疏水取代基团，靠糖环疏水面堆积而产生的疏水相互作用却并不微弱。KGM升温前后的CAC值分别约为0.60g/L和0.95g/L，而da-KGM(DD=32.58%)减小至0.58g/L和0.45g/L，且Na2SO4和NaSCN的加入，对da-KGM的影响远强于KGM，表明DD的不同致使KGM溶液体系中分子间及分子内主要作用力的消长，随DD增加，较之氢键作用，疏水相互作用的贡献率逐渐增加。.在上述工作的基础上，我们将脱乙酰魔芋凝胶用于脂肪模拟物的开发，利用科学理论指导实际应用。经微粒化处理后，魔芋凝胶由橡胶状弹性体变为假塑性粘弹体，为其作为脂肪模拟物提供了可能。将模拟物应用于蛋黄酱中，通过流变、涂抹性、色度、感官评定的分析，确定了合适的模拟物替代比。通过考察不同替代比的重油蛋糕的质构特性及感官分析，最终确定模拟物最佳替代比为40%。

项目成果

期刊论文数量（15）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
A one-step procedure for elevating the quality of konjac flour: Azeotropy-assisted acidic ethanol
提高魔芋粉质量的一步法：共沸辅助酸性乙醇
  • DOI：
    10.1016/j.foodhyd.2013.08.014
  • 发表时间：
    2014-03
  • 期刊：
    Food Hydrocolloids
  • 影响因子：
    10.7
  • 作者：
    Xu, Wei;Wang, Yuntao;Jin, Weiping;Wang, Sujuan;Zhou, Bin;Li, Jing;Li, Bin;Wang, Ling
  • 通讯作者：
    Wang, Ling
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  • DOI：
    10.1002/app.37828
  • 发表时间：
    2013-01
  • 期刊：
    Journal of Applied Polymer Science
  • 影响因子：
    3
  • 作者：
    Wang, Shishuai;Kuang, Xuan;Li, Bin;Wu, Xiaofang;Huang, Ting
  • 通讯作者：
    Huang, Ting
Identification of molecular driving forces involved in the gelation of konjac glucomannan: Effect of degree of deacetylation on hydrophobic association
魔芋葡甘聚糖凝胶化分子驱动力的鉴定：脱乙酰度对疏水缔合的影响
  • DOI：
    10.1016/j.carbpol.2011.05.025
  • 发表时间：
    2011-08-15
  • 期刊：
    CARBOHYDRATE POLYMERS
  • 影响因子：
    11.2
  • 作者：
    Chen, Jian;Li, Jing;Li, Bin
  • 通讯作者：
    Li, Bin
核磁共振技术研究冷冻处理对魔芋粉丝中水分的影响
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2012
  • 期刊：
    食品科学
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    文声扬;王素娟;李斌
  • 通讯作者：
    李斌
The effect of three gums on the retrogradation of indica rice starch.
三种胶对籼米淀粉回生的影响
  • DOI：
    10.3390/nu4060425
  • 发表时间：
    2012-06
  • 期刊：
    Nutrients
  • 影响因子：
    5.9
  • 作者：
    Song R;Huang M;Li B;Zhou B
  • 通讯作者：
    Zhou B

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  • 作者：
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  • 通讯作者：
    李斌
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  • 作者：
    李斌;常闫芃;王颖慧;朱晓谦;李建平
  • 通讯作者：
    李建平

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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