金针菇多糖的提取及其对发酵乳品质改良和降糖功能的研究

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金针菇多糖(Flarnmulina velutipes Polysaccharides,FVP)作为金针菇主要的活性物质,因其具有广泛的生理活性而成为关注热点。而益生菌发酵乳中添加多糖是近年来功能性乳制品研究的热点方向。本论文以超声波辅助提取法提取金针菇多糖,以多糖的率为标准,优化提取工艺,并对提取的金针菇粗多糖进一步纯化分离,分析其理化性质以及结构特征,并将金针菇多糖作为保健因子添加到发酵乳中,研究FVP多糖发酵乳理化性质及降糖生物活性。实验结果如下:(1)金针菇多糖最佳提取工艺:选择超声时间,料液比,浸提温度进行单因素实验,分别考察各因素对多糖得率的影响,为后面的均匀设计实验优化因素及水平,从而进行响应面实验。依据实验结果最终确定最佳提取工艺条件为:在超声功率200W,超声波时间40min,液料比为20.0g/mL,浸提温度72℃,重复进行实验3次,测得金针菇多糖得率的平均值为17.6%。(2)金针菇多糖分离纯化和结构表征分析:粗提的金针菇粗多糖含有蛋白质、色素及小分子杂质等。本实验采用Sevage法脱蛋白,活性炭脱色,透析法去除小分子杂质。通过DEAE celluose-52层析柱进行洗涤分离,得到三种多糖组分,即:中性多糖FVP-1,酸性多糖FVP-2和FVP-3。紫外全波长扫描分析显示,FVP-1,FVP-2,FVP-3三种多糖于260nm和280nm处无特征吸收峰,即不含有核酸和蛋白质;通过高效凝胶渗透色谱(High Performance Gel Permeation Chromatography,HPGPC),测得三种多糖的重均分子量分别为11522Da、8757Da和7239Da;通过高效液相色谱法测定测定FVP单糖组成,结果显示三种FVP多糖普遍含有甘露糖Man,葡萄糖醛酸Glc Ua,半乳糖醛酸Gai Ua,葡萄糖Glc,半乳糖Gai,木糖Xyl,阿拉伯糖Ara,岩藻糖Fuc几种单糖。红外光谱数据分析结果显示:三种纯化金针菇多糖带有多糖的特征链带,并在1000cm-1附近有特征吸收峰,即为吡喃糖环,可推断三种FVP单糖是以吡喃糖为主的多糖。(3)金针菇多糖发酵乳工艺研究:选择发酵剂量,FVP添加量,发酵温度,发酵时间进行单因素实验,分别考察各因素对感官得分的影响,为后面的均匀设计实验优化因素及水平,从而进行响应面实验。依据实验结果最终确定最佳发酵工艺参数为:发酵剂量0.6g,FVP添加量0.06g,发酵温度40℃,发酵时间7h。通过对比FVP发酵乳和空白发酵乳各项理化指标发现:在一定的浓度范围内,FVP能够明显提高发酵乳的持水力,降低乳品酸度,保证了发酵乳的口感,且对乳酸菌增殖效果明显,有利于发酵乳品质的贮藏。(4)FVP多糖发酵乳降糖功能效果:通过测定小鼠的体重、空腹血糖、葡萄糖耐受量、脏器指数、血清血脂指数及肝脏切片观察,研究FVP多糖发酵乳对机体降糖功能效果。结果表明:与模型组相比,灌胃低中高剂量FVP多糖发酵乳的小鼠体重分别增加6.69%、8.12%和9.23%;血糖值降低3.42%、6.01%和7.30%;甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)以及低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平显著降低;血清中高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)水平显著升高,降低了糖尿病小鼠的肝脏、肾脏指数,在一定程度上缓解糖尿病小鼠的糖脂代谢紊乱以及对肝脏、肾脏具有保护和修复作用,因此金针菇多糖具有明显的降低血糖的功效。
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