当前位置：文档之家 › 高级食品化学

高级食品化学

  • 格式：pptx
  • 大小：136.13 KB
  • 文档页数：11

下载文档原格式

  / 11

合集下载

高级食品化学

高级食品化学

高级食品化学一、食品采用零下32度进行速冻的原因玻璃态、高弹态和黏流态被称为无定形聚合物的三种力学状态。

玻璃态是指当非晶高聚物的温度低于玻璃化转变温度(Tg) 时, 高分子链段运动既缺乏足够的能量以越过内旋转所要克服的能量壁垒, 又没有足够的自由体积,链段运动被冻结, 高分子材料失去柔性, 成为类似玻璃状的无定形的固体; 表现为高分子构象被冻结, 体系与环境之间由扩散控制的物质交换及化学反应在动力学上受阻,因而体系具有良好的结构和化学稳定性。

所以,如果将食品在其玻璃化温度下保藏, 体系中诸如由蛋白质、多糖等具有结构功能性大分子的构象重排所引起的食品质构的变化以及风味物质的散失等现象就会被抑制, 从而大大提高食品质构、结构和化学组成的稳定性。

提高食品稳定性的方法：将贮藏温度t降低至接近或低于Tg。

当食品的贮存温度在Tg< T< Tf时( Tf为粘流温度) , 食品处于橡胶态,基质中的结晶、再结晶和酶的活性等化学反应加快, 食品的贮藏稳定性降低, 质量下降。

当食品的贮存温度T> Tf时, 食品处于粘流态, 多种因素都会引起食品变质。

由此可见, 食品处于玻璃态时, 质量可以长期保持稳定状态。

分子移动性也称分子流动性，是分子的旋转移动和平动移动的总度量（不包括分子的振动）。

物质处于完全的玻璃态（无定形态）时，其Mm值接近于0；由于分子流动性（Mm）与食品中由扩散限制的变化速度有着密切的因果关系，因此，Mm被认为是适合于此目的的一种动力学方法。

因为，当物质处于完全的玻璃态（无定形态）时，其Mm值几乎为零，即此时体系的自由体积很小，使分子的移动和转动变得很困难。

因此，当食品的保藏温度小于Tg时，由扩散限制的食品性质的稳定性一般是很好的。

但一般食品的保藏温度都高于T g，因此，造成Mm很大，而使产品的稳定性较差。

二、抗性淀粉的定义，分类和研究现状抗性淀粉的定义：在正常健康者小肠中不吸收的淀粉及其降解产物。

高级食品化学考试真题

高级食品化学考试真题

高级食品化学考试题一、化学反应式：错误！未找到引用源。

1.淀粉改性方法：乙酸酯淀粉p702.脂肪酸与甘油反应：甘油1，2位酰基化，用一种脂肪酸与其反应生产三酰基甘油p853.α-淀粉酶内切淀粉反应二、翻译：错误！未找到引用源。

蛋白质构象适应性conformational adaptability淀粉酶amylase蛋白酶protease果糖fructose三、简答：错误！未找到引用源。

1.类胡萝卜素种类，影响类萝卜素稳定性的因素按结构分：烃类胡萝卜素、氧合叶黄色影响类胡萝卜素稳定性的因素有：光照、温度、氧化剂、酸、碱、金属离子、还原剂光照：阳光直射2 h，类胡萝卜素几乎全部损失，紫外光照射5h类胡萝卜素损失也很严重，暗处和室内放置对类胡萝卜素的稳定性影响不大。

温度：类胡萝卜素在低于50℃的热处理下比较稳定，但在高温下类胡萝卜素损失明显。

氧化剂：类胡萝卜素对氧化剂很不稳定，例如H2O2浓度越高，类胡萝卜素的降解速度越迅速。

植物或动物组织内的类胡萝卜素一旦组织破损后直接与氧接触使其发生氧化。

脂肪氧合酶可促进类胡萝卜素的氧化降解。

金属离子：Fe3+、Fe2+、Cu2+、Al3+对类胡萝卜素有很大的破坏作用。

K+、Mg2+、Zn2+对类胡萝卜素的影响不大。

因此，在类胡萝卜素提取过程中，应尽量避免使用铁器、铝器或铜器，储存时可以使用镀锌铁桶包。

酸、碱：HCL对类胡萝卜素有破坏作用，并且HCL浓度越高类胡萝卜素损失越严重。

碱对其稳定性影响相对较小。

2.什么是玻璃化转变，玻璃化转变温度测定方法，具体介绍其中一种方法Glass transition temperature玻璃化转变:非晶聚合物的玻璃态与高弹态之间的转变。

测定方法：膨胀计法、核磁共振法、DTA法、差示扫描量热分析法、热机械法测定方法：DSC，以玻璃化温度为界，高分子聚合物的物理性质随高分子链段运动自由度的变化而呈现显著的变化，其中，热容的变化使热分析方法成为测定高分子材料玻璃化温度的一种有效手段。

1.高级食品化学-绪论

1.高级食品化学-绪论
十二五科技支撑计划项目不同挤压温度对糙米体外抗氧化活性的影响绿豆色素的降解和颜色损失的研究十二五科技支撑计划项目23磷脂大豆蛋白复合物形成机理及其理化功能特性研究国家科技支撑利用枯草芽孢杆菌转化南瓜己糖为戊糖的研究国家自然基金大豆糖肽抑制致病菌粘附机制及稳定性研究国家自然基金10种有机磷杀虫剂和8种杀菌剂残留在代表性水果蔬菜中的储存稳定性国家自然基金24课题名称项目来源半乳糖基甘油糖脂的酶促合成及其抗菌活性和机理研究国家自然科学基金人乳特异性糖蛋白寡糖结构与功能研究国家自然科学基金钙激活酶在鸡肉成熟中的作用机制国家自然科学基金食盐替代条件下肌原纤维蛋白乳化机理及其营养学意义国家自然科学基金富含异硫氰酸酯的甘蓝健康食品加工技术研究江苏省科技支撑计划优质富硒大米安全生产配套技术示范与推广江苏省农业资源综合开发项南京农业大学青年科技创新基金关于一种新的terriglobusroseus源n糖酰胺酶pngaset的研究南京农业大学青年科技创新基金25国家科技型中小企业创新项目干燥蔬菜辣椒加工技术研究及应新疆西尔丹食品有限公司烘干番茄皮低负压连续浸提番茄红素油树脂新疆托美托番茄科技开发有限公司恰玛古深加工技术的开发及产业化柯坪县圣泉实业有限公司沙棘活性物质亚临界提取技术研发与中试青河县通德生物科技有限责任公司脱酚棉籽蛋白生产工艺的开发及应用示范新疆震企生物科技有限公司高效葡萄干精深加工技术及成套设备开发与应用新疆西域盛达果蔬开发有限公司新疆风味烤全羊加工技术研究及产业化生产尉犁开司巴郎食品开发有限责任公司26叶黄素提取工艺创新与应用项目新疆晨光天然色素有限公司核桃抗氧化肽制备关键技术研究与中试乌鲁木齐东方正弘农业科技有限公司生物转化耦合超声提取制备沙棘叶黄酮和膳食纤维的中试研究乌鲁木齐京智支疆生物科技有限公司野苹果多酚的制备技术中试乌鲁木齐富润东方生物科技有限公司从废弃番茄皮渣中制备结晶番茄红素乌鲁木齐威科特生物科技有限公司番茄皮渣中生物活性膳食纤维的制备及应新疆蕃和食品有限公司番茄皮籽渣脱水干燥干法分离及加工番茄籽油的新工艺研发与产业化新疆托美托番茄科技开发有限公司番茄籽油生产过程中关键创新技术的应用巴州友邦生物科技有限公司湿法超微粉碎技术生产马铃薯渣膳食纤维中试新疆疆达薯业有限公司石榴皮多酚有效部位提取纯化中试工艺及抑菌消炎泡腾片的产业化制备研究新疆莎菲雅生物科技有限公司国家科技型中小企业创新项目27是从化学角度和分子

高等食品化学

高等食品化学

高等 食品 化学 研究 内容
1、天然及非天然成分的性质、功能 及人体需要；
2、变化
天然及非天然成分在食 品原料中的变化；
天然及非天然成分在加 工及储藏中的变化；
3、研究食品贮藏、加工新技术， 食品资源的开发和科学利用；
4、天然及非天然成分对食品质量与 安全的影响；
二、 食品 化学 研究 内容
5、食品的色、香、味；
高等食品化学
一、食品化学的概念
食品或食物
1、名词概念
食品必需符合的基本要求：
具备营养功能；
良好的风味特征；
对人体无害。
食品化学
食品的化学组成 及理化性质
一、食品化学的概念
食品的基本营养成分：
糖类 蛋白质 脂质 维生素 矿物质 水
一、高等食品化学的概念
1、名词概念
高等食品化学：是从化学角度和分子水平研究食品 的组成、结构、理化性质、生理和生化性质、营养与 功能性质以及它们在食品储藏、加工和运销中的变化 的学科。
有毒物质
❖ 食品毒理学 ❖ 安全性评价 ❖ 比较毒理学与内源有毒物质 ❖ 污染物
牛乳的特性
❖ 牛乳生物合成 ❖ 化学组成 ❖ 牛乳组分的结构 ❖ 用作食品配料的牛乳组分 ❖ 牛乳营养价值
可食性肌肉组织的特征
❖ 各种动物肌肉之间的异同 ❖ 营养价值 ❖ 肌肉的结构和组成 ❖ 宰后肌肉的生物化学变化 ❖ 宰后自然或诱发的生化对肉质量的影响 ❖ 肉类稳定的化学问题 ❖ 加工肉的化学
食品中嗅感物质形成的基本途径之二
嗅感分子的构-性关系-从气味研究分子的化学结构 食高品等中 食 ❖嗅品感化物学质：形是成从的化基学本角途度径和之分二子水平研究食品的组成、结构、理化性质、生理和生化性质、营养与功能性质以及它们在食品储藏

高级食品化学-功能食品ppt课件

高级食品化学-功能食品ppt课件
11
分布广泛的植物多酚 类黄酮化合物
溶于水 无毒性
花青素苷
一般存在于陆生 植物的液泡中
可带来除绿色 之外的所有颜色
花色素苷也是一大类物质，非一种物质，由其基本结构可以 衍生出多种类型的花色素苷。
13
抗癌 抗溃疡 抗糖尿病
抗动脉粥硬化
抗滤过性病原体
抗菌剂
抗氧化
花色苷素作 用
抗 强化 变 毛细 异 血管 原
赖氨酸 黑色素
镁 花色苷
26
不同类型玉米的营养成分比较 品种种类 蛋白质（%） 脂肪（%） 粗纤维（%）
黑爆裂玉米
12.57
7.40
4.91
黑甜玉米
12.54
6.67
4.60
黑糯玉米
10.03
4.08
2.69
普通黑玉米
9.88
5.21
3.20
黄玉米
8.67
3.64
2.75
小结：四种黑玉米中只有黑糯玉米中的粗纤维含量略低于黄玉米中的含 量，其他均高于黄玉米。这说明黑玉米比黄玉米的营养价值高。
黑色食品 的定义
3
1）黑色食品的定义
指含有天然黑色素的动植物食品。不论是动物还是 植物，由于含有天然黑色素，其色泽均呈乌黑或深紫、 深褐色。有些品种外皮乌黑，有的品种一黑到底、表里 如一。[1]
这里主要阐述植物食品。
4
2）分黑类色食品的分类[1]
粮食类
黑芝麻、黑豆、黑麦、黑米、黑玉米、黑豇豆......
18，吴三桥,史隋孝,丁锐,等.黑米中花青苷色素的测定方法研究[J].氨基酸和生物资源,2002,24(3) :66—68.
19，张效梅,穆志新,王志等.黑玉米种质资源的研究与利用[J].作物品种资源,1998(4):12-13.

高级食品化学试题及答案

高级食品化学试题及答案

高级食品化学试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 下列哪种物质不属于食品中的天然色素？A. 花青素B. 胡萝卜素C. 亚硝酸钠D. 叶绿素答案：C2. 蛋白质的二级结构主要是指：A. 氨基酸的排列顺序B. 蛋白质分子中的氢键C. 蛋白质分子中的α-螺旋和β-折叠D. 蛋白质分子的空间构象答案：C3. 食品中的哪种成分可以作为乳化剂？A. 淀粉B. 蛋白质C. 纤维素D. 单糖答案：B4. 下列哪种维生素是脂溶性的？A. 维生素CB. 维生素B1C. 维生素DD. 维生素K答案：C5. 食品中的哪种物质可以作为抗氧化剂？A. 柠檬酸B. 亚硫酸盐C. 氯化钠D. 维生素E答案：D6. 食品中的哪种成分可以作为增稠剂？A. 糖B. 盐C. 蛋白质D. 明胶答案：D7. 哪种物质不是食品中的天然防腐剂？A. 苯甲酸B. 乳酸C. 醋酸D. 丙酸答案：A8. 哪种物质是食品中常见的甜味剂？A. 蔗糖B. 葡萄糖C. 果糖D. 阿斯巴甜答案：D9. 哪种物质是食品中常见的酸度调节剂？A. 柠檬酸B. 碳酸氢钠C. 氯化钠答案：A10. 哪种物质是食品中常见的稳定剂和凝固剂？A. 明胶B. 果胶C. 卡拉胶D. 黄原胶答案：A二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 食品中的哪些成分可以作为抗氧化剂？A. 维生素CB. 维生素EC. 亚硫酸盐答案：A, B12. 食品中的哪些成分可以作为防腐剂？A. 苯甲酸B. 山梨酸C. 亚硝酸钠D. 糖精钠答案：A, B, C13. 食品中的哪些成分可以作为乳化剂？A. 蛋白质B. 卵磷脂C. 甘油D. 明胶答案：A, B14. 食品中的哪些成分可以作为增稠剂？A. 明胶B. 果胶C. 黄原胶D. 糖精钠答案：A, B, C15. 食品中的哪些成分可以作为甜味剂？A. 蔗糖B. 果糖C. 阿斯巴甜D. 糖精钠答案：A, B, C, D三、填空题（每空1分，共20分）16. 食品中的水溶性维生素主要包括维生素B群和______。

高级食品化学讲稿色素课件

类胡萝卜素是广泛用于油质食品的色素, 如人造黄 油等, 用环糊精可将类胡萝卜素分散于水中, 用于饮 料、乳品糖浆等的着色, 类胡萝卜素是食物中的正 常成分, 摄入过多对机体也无损害, 故用它作添加剂 不限制用量。
9-13
14
食品 的颜色
天 然 色 素
三、酚类色素
酚类色素是植物中水溶性色素的主要成 分, 可分为花青素、花黄素和鞣质, 鞣质 既可视为呈味（涩）物质, 也可列入呈色 物质, 它们都是多元酚的衍生物。
9-22
23
5. 红曲色素 系由红曲菌产生的色素, 我国自古以来将
其用于食品着色, 它的耐光性及耐热性均 较植物色素为优, 现广泛用于各类食品着 色。
天 然 色 素
9-23
24
6. 姜黄色素 由姜黄根基中提取的黄色色素, 遇碱变红, 有特有
的味和芳香, 耐还原性、染着性均强, 但耐光性、 耐热性及耐铁等金属离子性较差, 用作咖哩粉等 调料的着色。
10
食品 的颜色
天 然 色 素
按其结构与溶解性，可分为二类: 胡萝卜素: 共轭多烯，溶于石油醚，
但仅微溶于甲醇、乙醇。
叶黄素类: 共轭多烯的含氧衍生物， 溶于甲醇、乙醇及石油醚。
9-10
11
食品 的颜色
类胡萝卜素结构上的特点是其中有大量 共轭双键, 大多数天然类胡萝卜素都可以 看作是番茄红素的衍生物。
尽管人们作了几十年的努力, 但加工蔬菜的叶绿素保存问 题迄今仍没得到解决。
若将叶绿素分子中的Mg以Cu取代, 则可得到对光和热均 比较稳定、色泽鲜亮的铜叶绿素, 它在食品工业中被用作 色素添加剂。
9ห้องสมุดไป่ตู้8
9
食品 的颜色
天 然 色 素

高级食品化学讲稿-16-09-10风味(共30张PPT)

此外，醋酸及乳酸也是常用的烹饪调味用酸， 醋中含3-5％的醋酸，在果蔬中存在很微 。
琥珀酸
乳酸
延胡索酸
三、咸味及咸味物质
咸味在食物调味中颇为重要，咸味是中性盐 所显示的味，只有NaCl才能产生纯粹的咸味， 苹果酸钠盐及葡萄糖酸钠亦有咸味，可作无 盐酱油的咸味料，供肾脏病等患者作为限制 摄取食盐的凋味料。
的分析，才能产生味觉。
味感有甜、酸、咸、苦、鲜、涩、碱、凉、辣及金属味等 十种，其中甜、酸、咸、苦为基本的味觉。
物质结构与其味感有内在的联系，但这种联系现在还 不很清楚，一般说来，化学上的“酸”是酸味的，化 学上的“盐”是咸味的，化学上的“糖”是甜味的， 生物碱及重金属盐是苦味的，但也有许多例外，如草 酸就是涩的。
物质分子结构上的变化，如引入取代基，取 代基位置及立体位置不同，都可使味感发生 极大变化。如：
一、 甜味与甜味物质 1、 甜味-------夏伦贝格的AH-B学说
根据这一学说，所有具有甜味感的物质都有一个负电性 的原子A，如O、N，这个原子上连有一个质子，所以AH可
代表-OH，-NH2，=NH等。从AH起的2.5- 4Ao 的距离内， 必须有另外一个电负性的原子B，（O、N），则甜味物 质中的AH-B单位可和味蕾上的AH-B单位相作用，形成H键
美味可口，其原因就在于ATP变为5'-肌苷酸需要时间。
但鱼体完成这个过程所需时间很短。
2. 涩味
导致食品涩味的主要化学成分是鞣质，此外还有草
酸和香豆素、奎宁酸等。鞣质引起涩味是舌粘膜蛋
白质被鞣质物质凝固而发生的感觉。
3. 辣味
（1） 热辣味或火辣味
这类辣味在口腔中引起一种烧灼感，如辣椒和胡 椒的辣味。
葱、蒜类在煮熟后失去辛辣味而发生甜味，这是由于二硫化合物被还原成硫醇之故。

高级食品化学试题及答案

高级食品化学试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 食品化学中，下列哪种物质不是蛋白质的组成成分？A. 氨基酸B. 脂肪酸C. 肽键D. 糖答案：B2. 食品中的哪种物质可以作为抗氧化剂使用？A. 维生素CB. 维生素AC. 维生素BD. 维生素D答案：A3. 食品中的哪种物质主要负责食品的色泽？A. 碳水化合物B. 脂肪C. 蛋白质D. 脂溶性色素答案：D4. 食品中的哪种物质可以提供甜味？A. 蔗糖C. 酸D. 苦味素答案：A5. 食品中的哪种物质可以作为乳化剂使用？A. 淀粉B. 蛋白质C. 脂肪D. 甘油答案：B6. 食品中的哪种物质可以作为增稠剂使用？A. 盐B. 糖C. 淀粉D. 酸答案：C7. 食品中的哪种物质可以作为稳定剂使用？A. 盐B. 糖C. 蛋白质D. 明胶答案：D8. 食品中的哪种物质可以作为防腐剂使用？B. 糖C. 酸D. 所有选项答案：D9. 食品中的哪种物质可以作为调味剂使用？A. 盐B. 糖C. 酸D. 所有选项答案：D10. 食品中的哪种物质可以作为营养强化剂使用？A. 维生素B. 矿物质C. 蛋白质D. 所有选项答案：D二、简答题（每题10分，共30分）1. 请简述食品中的碳水化合物的作用及其分类。

答案：碳水化合物是食品中的主要能量来源，包括单糖、双糖、多糖等。

单糖如葡萄糖、果糖，双糖如蔗糖、乳糖，多糖如淀粉、纤维素等。

它们在人体中经过消化转化为能量，同时多糖也有助于肠道健康。

2. 请简述食品中的脂肪的作用及其分类。

答案：脂肪是食品中重要的能量来源和细胞结构成分，包括饱和脂肪、单不饱和脂肪和多不饱和脂肪。

它们提供必需脂肪酸，有助于维持细胞膜的完整性，同时也是脂溶性维生素的载体。

3. 请简述食品中的蛋白质的作用及其分类。

答案：蛋白质是生命活动的基础物质，包括动物蛋白和植物蛋白。

它们由氨基酸组成，是细胞结构和功能的重要组成部分，参与体内多种生化反应，同时也是能量的来源之一。

高级食品化学——营养强化剂课件

，保障消费者权益。
02
常见营养强化剂
维生素类
维生素A
有助于维持皮肤、骨骼和视力 的健康，预防夜盲症。
维生素D
有助于骨骼健康，预防佝偻病 ，促进钙的吸收。
维生素E
具有抗氧化作用，有助于保护 细胞免受氧化损伤。
维生素C
有助于增强免疫力，促进铁的 吸收，预防坏血病。
矿物质类
钙
有助于骨骼和牙齿的形成与维护，维持神经 传导和肌肉收缩的正常功能。
高级食品化学——营养强化 剂课件
contents
目录
• 营养强化剂概述 • 常见营养强化剂 • 营养强化剂的生产工艺 • 营养强化剂的安全性评价 • 营养强化剂在食品工业中的应用 • 营养强化剂的发展前景与挑战
01
营养强化剂概述
定义与分类
定义
营养强化剂是指根据营养需要向 食品中添加一种或多种营养素或 者天然食品，以提高食品的营养 价值。
调味品
在酱油、醋等调味品中添加碘 、铁等营养素。
营养强化剂的发展趋势
精准营养
根据不同人群的个性化 需求，研发针对性的营
养强化剂。
天然来源
开发天然、安全的营养 强化剂，减少化学合成
品的依赖。
高生物利用率
提高营养强化剂的生物 利用率，降低摄入量，
提高效果。
法规与标准
完善营养强化剂的法规 和标准，规范市场秩序
化学强化法
化学强化法是通过化学反应将 营养素添加到食品中的方法。
常见的化学强化法包括酯化、 氧化还原等反应。
化学强化法的优点是反应速度 快、效率高，但可能会产生有 害物质，需要严格控制反应条 件。
生物强化法
生物强化法是通过生物技术手段 将营养素添加到食品中的方法。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
50mL含有20mM的Tris-HCl（pH为7.2）的CZ1127岩藻多糖酶溶液，缓冲液，50mL 0.4％的岩藻依聚糖溶液和0.8 M氯化钠 石墨化碳黑 SPE柱(SUPELCO,USA) (Packer, Lawson,Jardine, & Redmond, 1998)，25％（体积/体积）乙腈，0.05％（体积/体积）的TFA和浓缩冷冻干燥机
• 通过在HMBC中从H-1至C-3的相关系数和在HMBC中从H-1至H-3的相关性可以确定3-联结
• HMBC谱 • 观察从残基B的H-1至残基A‘的C-3的相关性，观察从残基B的H-1至残基A的C-3的相关性，观察从残基C的H-1至残基B的C-3的相关性， 观察从残基D的H-1至残基C的C-3的相关性 • ROESY谱
• 低聚糖的分离和纯化
• 串联柱色谱四个主要部分I，II，III和IV，显着高RID信号，分配的回归系数为0.416，0.443，0.619和0.674，分离效 率为8.8%，8.3%，8.6%和7.6%，FACE进行鉴定其纯度，每个纯化的寡糖带很窄而明显，而且没有杂带，纯度很高 图片3.png
• 用了阴离子ESI-MS的低聚糖的鉴定
用酶水解海地瓜的低聚糖的制备
通过LC-MS测定低聚糖轮廓
• 高效液相色谱(Aglient 1260, Aglient Technologies, USA)- 串联四极杆质(Aglient.6400,Aglient.Technologies, USA)法，50 mM甲酸铵，紫外检测器(Aglient 1260,
背景
• SC FUC 的结构和他们有用的生物活性，如已确立了抗凝血性能和破骨细胞的抑制作用(Mul-loy et al., 1994) • 岩藻多糖的生物活性功能很大程度上取决于它的结构(Chandí a& Matsuhiro, 2008; Chevolot et al., 1999), • Sangwan, Tomar, Singh, Singh, and Ali (2011) 指出低聚半乳糖是和人乳低聚糖相同的和发展他们参与在两个消化和免疫系统 的健康地强劲的临床支持 • You, Yang, Lee, and Lee (2010) 报告了来自Undaira pinnatifida中天然岩藻依聚糖可以用作抗癌剂，且其转化为低聚糖后抗癌 活性显具增强 • 海参岩藻聚糖硫酸酯（SC-FUC），主要由岩藻糖和硫酸酯基组成的(Bordbar, Anwar, & Saari, 2011; Mulloy, Avles, Ana-Pau-la, Vieira, & Mourao, 1994), 是海参中的最重要的生物活性成分之一 • SC FUC对乙醇诱导大鼠胃溃疡有保护作用(Wang et al., 2012) • 一株海洋细菌CZ1127 FUCase和细胞内的酶能够解聚的海地瓜SC-FUC(Chang et al., 2010). • (Przybylski et al., 2010). Daniel et al. (2007)报道了从藻类岩藻依聚糖中通过电喷雾离子化伴有碰撞诱导解离串联质谱（ESICID-MS / MS）来得到硫酸化的单和二糖的分析 • Anastyuk et al. (2010) 阐明了用ESI-CID-MS / MS从藻类岩藻依聚糖中通过自动水解得到的低聚糖的结构性能。 • Yu et al. (2006) 使用的钠加合物和多电荷离子作为前体用ESI-CID-MS / MS对卡拉胶低聚糖的分析。
材料和方法 α 材料
材料
• • 2009 年 5 月从南中国海（福建，中国）收获的野生海参海地瓜，热空气干燥器SC-FUC (Chang et al., 2010)，研钵 木瓜蛋白酶和十六烷基吡啶氯化物，琼脂糖凝胶 Q 快速流(GE Healthcare, USA)
•
• •
在LC-MS，MS和色谱中所用试剂为HPLC级。在核磁共振实验中所用D 2 O的纯度为99.9％。其他试剂均为分析纯。
• 通过阴 ESI-CID-MS / MS的结构测定低聚糖
• 负离子ESI-MS和ESI-CID-MS / MS上进行一个Q-TOF质谱仪(Micromass Q-TOF Ultima Global,Waters, UK). 通过核磁共振结构测定低聚糖
• 1-dimensional 和 NMR谱和二维相关光谱（COSY），总相关光谱（TOCSY）异核单量子相干（HSQC），异核多键相关（HMBC） 和旋转架Overhauser效应光谱（ROESY）均在600兆赫
• 观察从残基B的H-1至残基A‘的H-3的相关性，从残基B的H-1至残基A的H-3的相关性，从残基C的H-1至残基B的H-3的相关性，从残基D 的H-1至残基C的H-3的相关性
• →在级分II中残基的序列为D1→3C1→3B1→3A / A0， C1→3B1→3A / A“， G1→3F1→3E1→3D1→3C1→3B1→3A / A‘， • H 1→3G1→3F1→3E1→3D1→3C1→3B1→3A /A'。 • 通过NMR验证 SI-CID-MS / MS的所有推导信息的结果→MC是一种是一个高效的且节省关于SC-FUC低聚糖结构上的调查的程序的样品， 且能够促进核磁共振光谱分辨率。 • 已经澄清了在SC-FUC的酶水解产物中四种主要的低聚糖的完好结构图片11.png • →组分II可以由组分I和一个非硫酸化的岩藻糖残基组成。组分III 能够由组分Ⅱ和组分Ⅰ构成，组分Ⅳ由2个组分Ⅱ的基团组成 • 硫酸化的三岩藻糖和硫酸化的四岩藻糖可能构成许多的海地瓜SC-FUC的结构骨干。
• ESI-CID-MS / MS提供关于低聚糖的结构测定的关键信息，如糖苷键的性质，部分序列和硫酸化残基的位置，然而还要核磁共振实验 揭示确定的结构 • 通过核磁共振低聚糖的结构测定α • 周围δ 1-1.5 ppm的化学位移在馏分的 谱Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ（补充图1）中的L-岩藻糖残基的甲基质子图片1.png(Pereira, • Mulloy, & Mourão, 1999).通过使用2维谱，包括COSY，TOCSY和HMQC，寡糖的其它质子和碳的信号在分配一维谱中图片9.png • 在所有纯化的馏分中 残基的H-1的化学位移均在4.58或4.59 ppm，且耦合常数都约为6.00赫兹→ A‘残基是β-异构体 • 其它残基的H-1的化学位移分别为在5.08-5.42 ppm，且耦合常数都约为3.60赫兹→除了A‘外所有的残基是α-异构体 • 谱的异构体信号的整合→残留A‘和残基A的相对数量为约2：1 • 岩藻糖残基在还原端的图案。可以得出结论A‘和A的还原末端残基有不同的异构体。
• •
• 低聚糖的分离和纯化
• 两个的Superdex肽列串联操作并使用相同的洗脱缓冲液以0.4毫升/分钟流速洗脱，反复进行净化Oonuki, Yoshida, Uchiyama, and Asari (2005)检查纯度（含 有36％的丙烯酰胺的聚丙烯酰胺凝胶在50mM Tris-甘氨酸缓冲（pH为8.3）中进行了标记的低聚糖的分离，在15mA的恒定电流，4℃下进行90分钟。检测 在365纳米上的反式照明器进行。
• O型硫化导致甲氧基质子的化学位移下降到0.4-0.8 ppm(Yamada, Yoshida, Sugiura, & Sugahara,1992).
• H-2和H-4的化学位移 残基B在组分I，残基C在组分II，残基C和残基F在组分III，在组分IV中残基D和残基G移动到0.63-0.79 ppm • →残基是2-O-硫酸化和4-O-硫酸化的。 • 用HMBC和ROESY确定糖基键和残留物的序列的图案图片10.png
• MS能根据其不同的分子量，灵敏地确定不同的低聚糖，SEC能根据其分子量的差异来分离样品，使用相同SEC树脂 后能很容易地按比例放大，并且每个特定样品的分布回归系数几乎恒定。 • SEC 和MS的组合将提供一个低聚糖的针对性分离的可行性方案。
• 通过负离子ESI-CID-MS / MS的低聚糖的结构测定 • 组分I ESI-CID-MS / MS实验糖苷碎片离子（B2 +钠在m / z473和C2 +钠在m / z491）指示非硫酸化的岩藻糖残基的存在。两个硫酸酯 基的位置是不明确的，糖类环绕 裂解为岩藻糖残基的3-联动的特性（Chen等，2008）两个连续 指示所有的糖苷键是3联的图片4.png • 组分II • 的位置是仍然不明确图片5.png • 组分III 离子 表明岩藻糖残基的组分III为3-联， 糖苷碎片离子 确定一个非硫酸化岩藻糖残基存在于它的末端和一个硫酸化 的岩藻糖残基是链接着它，糖苷碎片离子 表示的另外两个硫酸基团可能存在在两个岩藻糖残基的另一端上图片6.png • 组分IV 部分离子是和组分III的是相同的，除了一个糖苷碎片离子 藻糖残基图片7.png图片8.png 表明组分IV包括 组分Ⅲ和终点非硫酸化的岩 三个连续的 所有的糖苷键是3联的。糖苷碎片离子 反映存在两个连接非硫酸化的岩藻糖残基，但两硫酸盐基团
结果与讨论
• 低聚糖水解酶的制备 • CZ1127 藻酶的活性取决于 NaCl 浓度→ CZ1127 菌株受海洋环境的影响→妨碍了液相色谱—质谱检测并降低低聚糖 的分离效率 • 常用的脱盐方法费时或无效，脱盐用非多孔石墨化碳黑柱能够恢复SC-FUC低聚糖 • 由液相色谱- 质谱法测定低聚糖形 • LC-MS检测到八个低聚糖。单个低聚糖聚合的每度，三糖离子的电流强度和四糖均显着高于其他。酶促水解的寡糖 廓比酸水解简单 • 在酶促制备低聚糖时的回归系数彼此显著的不同，SEC可以有效地分离低聚糖图片1.png图片2.png
Q-TOF质谱仪(Micromass Q-TOF Ultima Global, Waters, UK).氮气，35伏特圆锥形电压,氩气,乙腈/110mM碳酸氢铵，1：1，体积/体积, D2O
通过核磁共振结构测定低聚糖
重水, D2O , Bruker AVANCE III 600 spectroscope (Bruker, German), 4,4-dimethyl-4-silapentane-1-sulphonic acid