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甘油糖酯广泛存在于植物、动物组织和微生物中,是植物叶绿体囊膜、细菌菌膜的重要组成成分,在化妆品、生物医药、食品等领域有着广泛的应用前景。甘油糖酯的生物活性中研究较多的主要有抗病毒、抗肿瘤、抗炎、免疫调节等生物活性,对抑菌活性的研究较浅。目前合成甘油糖酯的方法主要是酶催化法。与传统的化学合成法相比,酶催化合成可以直接对底物进行利用,反应条件温和,选择性较高。本研究主要合成并分离制备出一系列酰基链长的半乳糖基甘油酯,探讨了半乳糖基甘油酯的酶催化合成工艺,并对半乳糖基甘油酯的抑菌活性进行了研究。主要结果描述如下:1.半乳糖基甘油酯的分离纯化。以实验室自制的半乳糖基甘油和游离脂肪酸为原料,固定化脂肪酶Novozyme435为催化剂,在丙酮体系中合成了不同酰基链长(C10～C18:2)的半乳糖基甘油酯。确定了半乳糖基甘油酯的TLC分析条件:半乳糖基甘油癸酸酯和脂酸酯的TLC展开体系为CH2Cl2:CH30H(9:1,v/v),半乳糖基甘油月桂酸酯、棕榈酸酯和油酸酯的TLC展开剂为CH2C12:CH30H(13:1,v/v),半乳糖基甘油亚油酸酯的TLC展开剂为CH2Cl2:CH30H(10:1,v/v)。通过硅胶柱层析对半乳糖基甘油酯进行分离纯化:用氯仿平衡2-3个柱体积后上样,用含体积比0.5%甲醇和0.05%乙酸的氯仿溶液洗脱过量的脂肪酸;随后用一定比例的氯仿:甲醇:水(下层)洗脱并分管收集,得到半乳糖基甘油单酯及其二酯的纯品;最后用甲醇洗脱未反应的底物半乳糖基甘油。将分离出的12种半乳糖基甘油酯通过HPLC-ELSD和MS进行定性和定量分析,确定了分析不同半乳糖基甘油酯的流动相条件。分析结果表明,上述半乳糖基甘油酯的纯度均达到97%以上。2.半乳糖基甘油棕榈酸酯的合成及鉴定。通过单因素实验对反应溶剂、脂肪酶添加量、底物摩尔比、反应温度和反应时间等影响脂肪酶催化合成半乳糖基甘油棕榈酸酯的因素进行了研究,并在此基础上,采用响应面方法,对三个影响较大的因素(酶添加量、底物摩尔比、反应时间)进行了优化,响应值为半乳糖基甘油棕榈酸酯产率,得到了最佳反应条件:丙酮为溶剂,酶添加量为12.93 mg/mL,底物摩尔比(半乳糖基甘油:棕榈酸)为1:4.49,55℃水浴反应27.60 h时,半乳糖基甘油棕榈酸酯的产率可达到90.17%,与模型预测值基本一致(90.18%)。最后通过NMR对半乳糖基甘油棕榈酸单酯和二酯进行结构鉴定,得到半乳糖基甘油棕榈酸单酯结构为I-O-棕榈酰基-3-O-β-D-吡喃半乳糖基甘油和3-O-(6’-O-棕榈酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-sn-甘油两种;二酯结构为1-O-棕榈酰基-3-0-(6’-O-棕榈酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-sn-甘油。3.半乳糖基甘油月桂酸酯的合成及鉴定。对反应溶剂、脂肪酶添加量、底物摩尔比、分子筛添加量、反应温度和反应时间等影响酶催化合成半乳糖基甘油月桂酸酯的因素进行了单因素实验,得到了较为合理的反应条件:以丙酮为反应溶剂,固定化脂肪酶Novozyme435的添加量为30mg/mL,底物摩尔比(半乳糖基甘油:月桂酸)为1:12,分子筛添加量为58 mg/mL,反应温度为55℃,反应时间为24 h,此时半乳糖基甘油月桂酸醋产率为87.06%。之后,在单因素实验基础上,对酶添加量、底物摩尔比和反应时间进行了响应曲面优化,响应值为半乳糖基甘油月桂酸酯产率,优化得到了最佳反应条件:当酶添加量为24 mg/mL,底物摩尔比(半乳糖基甘油:月桂酸)为1:11.8,55℃水浴反应25.24h时,半乳糖基甘油月桂酸酯的产率可达到89.21%,模型预测值基本一致(89.68%),且与单因素优化结果相比产率有所提高。最后通过NMR对半乳糖基甘油月桂酸单酯和二酯进行结构鉴定,得到半乳糖基甘油月桂酸单酯结构为1-O-月桂酰基-3-O-β-D-吡喃半乳糖基甘油和3-0-(6’-O-月桂酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-sn-甘油两种;二酯结构为1-O-月桂酰基-3-0-(6’-O-月桂酰基-β-D-吡喃半乳糖基)-sn-甘油。4.半乳糖基甘油酯的抑菌效果研究。将半乳糖基甘油和之前合成的10种半乳糖基甘油酯作用于革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、霉菌和酵母,进行体外抗菌实验;采用倍比稀释法测定10种半乳糖基甘油酯的最小抑菌浓度(MIC)。结果表明:半乳糖基甘油没有抗菌活性,半乳糖基甘油酯对食品常见的一些细菌均有一定的抗菌活性,对酵母和霉菌没有抗菌活性。酰基链长度对半乳糖基甘油酯的抑菌活性影响较大,以中链脂肪酸为酰基供体时半乳糖基甘油酯的抑菌活性高于其他脂肪酸为酰基供体的半乳糖基甘油酯;酰基链长相同时,添加酰基链的不饱和度抑菌活性有所增大。其中,半乳糖基甘油月桂酸单酯的抑菌效果最好,对革兰氏阴性菌的MIC为78 μg/mL,对革兰氏阳性菌的MIC为156 μg/mL,抑菌效果明显优于其他9种物质。其次半乳糖基甘油己酸酯对革兰氏阴性菌的MIC为625 μg/mL,抑菌效果仅次于半乳糖基甘油月桂酸单酯。