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壳聚糖资源丰富,利用虾蟹的废弃物工业化生产壳聚糖,加强对其衍生物的研究开发,实现了变废为宝的目的,可以带来巨大的经济效益、社会效益和生态效益。本论文利用H2O2氧化降解大分子壳聚糖,制备出几种分子量相对较小的壳聚糖,采用FT-IR红外光谱对降解产物结构进行表征,研究了高分子壳聚糖在H2O2氧化降解过程中的反应动力学,并且系统研究了不同分子量的壳聚糖对多种细菌和真菌的抑菌能力,文章最后研究了壳聚糖的抗氧化活性,并分别制备壳聚糖及其降解产物与金属离子Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的配合物,比较配体与配合物的抗氧化性能,为以后的研究开发奠定基础。论文的主要研究内容和成果如下:(1)在非均相条件下利用H2O2氧化降解高分子壳聚糖,采用FT-IR红外光谱对降解产物结构进行表征,考察了反应时间(t)、双氧水浓度(C)与反应温度(T)对降解产物分子量的影响,并且比较了三种因素对实验结果的影响显著性。通过正交实验得出最优降解方案。结果表明:壳聚糖的氧化降解产物仍然保持了壳聚糖原来的结构,三因素对脱乙酰度(D.D.)的影响显著性为:T>t>C;三因素对特性黏度(η)的影响显著性为:T>C>t;三因素对粘均分子量(M)的影响显著性为:T>C>t。优选方案为C2A3B2,即降解时间60min,降解温度60℃,双氧水用量10%。(2)研究了简单非均相体系下壳聚糖在氧化降解过程中的反应动力学,实验结果表明:非均相条件下壳聚糖的非均相氧化降解是无规降解,反应符合一级反应动力学规律,反应活化能为27.97KJ.mol-1,其反应速率常数(k)随温度升高而增大。(3)系统研究了壳聚糖及其降解产物对大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、啤酒酵母(S.cerevisiae)、青霉菌(Penicillium sp.)和黑曲霉(Aspergillus niger)的抑菌能力,比较了分子量、浓度、pH值、培养时间等因素对抑菌效果的影响,并且测定了不同分子量壳聚糖对受试菌株的最低抑菌浓度(MIC)。结果表明:壳聚糖分子量越小其抑菌性越强,对细菌的抑制作用强于真菌,三种细菌中,壳聚糖对Staphylococcus aureus的抑制能力最强。壳聚糖对受试菌株的抑制能力总体表现为:金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)>大肠杆菌(Escherichia coli)>枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)>啤酒酵母(S.cerevisiae)>青霉菌(Penicillium sp.)>黑曲霉(Aspergillus niger);壳聚糖在pH值为6.0-6.5时的抑菌作用最为显著;当壳聚糖的粘均分子量下降到1.04万时,可以达到与山梨酸钾和苯甲酸钠相当的抑菌能力。(4)初步探讨了壳聚糖及其降解产物对超氧阴离子自由基(O2-·)、羟基自由基(·OH)和过氧化氢(H2O2)的清除作用,分别制备Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)配合物,比较配体与配合物的抗氧化性能。结果表明:壳聚糖与Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)的配合物具有明显的抗氧化活性,证明金属Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)离子对壳聚糖的抗氧化活性具有协同增效作用;六种样品对三种自由基的清除能力为LCTS-Cu(Ⅱ)>HCTS-Cu(Ⅱ)>LCTS-Zn(Ⅱ)>HCTS-Zn(Ⅱ)>LCTS>HCTS;壳聚糖及其Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)配合物对·OH、O2-·和H2O2的清除能力接近,并且有着相同的趋势,在壳聚糖溶液浓度一定的条件下,都是随着溶液中离子浓度的减少,清除率升高,总体表现为:H2O2<O2-·<·OH。