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江蓠含有丰富的胶质,是我国提取琼胶的重要原料。琼胶用途广泛,其降解产物琼胶寡糖也是一种极具开发潜力的功能性低聚糖。本论文首先利用酶法辅助工艺对江蓠琼胶进行提取。再利用筛选所得产琼胶酶菌株海洋弧菌.NTi(Vibrio sp.NTi)发酵制备琼胶酶,对琼胶酶水解工艺进行优化。然后,根据酶解优化工艺制备不同平均聚合度的琼胶寡糖,并对寡糖的抗氧化及抑菌活性进行考察。最后,制备羧基功能化磁性纳米粒子(CMNPs)应用于琼胶酶的固定化。(1)通过单因素试验对酶法辅助提取江蓠琼胶工艺的相关因素进行探讨,以凝胶强度为主要考察指标,确定了最佳提取条件为碱处理浓度5%,碱处理时间2.5 h,加酶量4 U/mL,酶处理时间2.5 h,酶处理温度45°C,酶处理pH 7.0。在此基础上,进行200 L放大试验,结果表明该工艺具有良好地稳定性与重现性。同时,该试验也证明了江蓠经纤维素酶处理后可降低碱用量而不影响所提琼胶的凝胶强度。(2)为探索琼胶酶水解琼胶的动态过程变化,通过试验确定了琼胶最适水解工艺条件为:水解温度40°C,pH 7.0,底物浓度12 g/L,加酶量为25%,振荡速率120 r/min,反应90 min,在此工艺条件下还原糖生成量达2.18 g/L,平均聚合度最低值(DP)为3。通过20升罐放大试验验证了小试优化工艺条件具有良好的重现性。采用薄层色谱分析酶解产物的降解情况,结果显示在反应48 h后,终产物为二糖及少量的四糖。(3)以不同平均聚合度琼胶寡糖为考察对象,对其抗氧化活性进行研究。平均聚合度3,4,5的琼胶寡糖及BHT对Fe3+的还原能力排序为:BHT>DP3>DP4>DP5,对DPPH·的IC50为14.29 mg/mL,6.65 mg/mL,8.94 mg/mL和0.02 mg/mL,对ABTS·+的IC50为9.07mg/mL,3.04 mg/mL,4.10 mg/mL和0.04 mg/mL。此外,平均聚合度4,5的琼胶寡糖及Vc对·OH的IC50为11.58 mg/mL,11.67 mg/mL,3.10 mg/mL,而聚合度为3的琼胶寡糖对·OH无清除能力。平均聚合度3,4,5的琼胶寡糖及Vc对·O2-的IC50为75.84 mg/mL,24.16 mg/mL,21.38 mg/mL,0.07 mg/mL。通过抑菌圈法测定寡糖的抑菌活性,发现三种不同平均聚合度的琼胶寡糖均无抑菌效果。(4)试验以CMNPs为载体建立了一种新颖、有效的方法对琼胶酶进行固定化。通过试验获得最佳固定化条件为戊二醛浓度4.0%、酶用量1 mL、交联时间2 h,固定化时间1 h,固定化温度4°C。对载体与固定化酶进行表征分析:TEM、SEM显示载体呈规则球状,分散性良好,粒径在12 nm左右;VSM结果显示载体及固定化琼胶酶具有超顺磁性。FTIR显示琼胶酶成功固定在CMNPs表面。与游离酶酶学性质对比分析,琼胶酶固定化后最适温度从50°C下降至40°C,pH从7.5下降至7.0,Km值从为11.3 mg/mL下降6.9 mg/mL,经7次重复使用后酶活剩余38.3%。