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黄原胶分子自组装的研究和意义

发布日期:2015-06-04 09:53:54
1952年由美国农业部依利诺斯州皮奥里尔北部研宄所分离到甘蓝黑腐病黄单 胞菌,并使甘蓝提取物转化为水溶性的酸性胞外杂多糖而得到[15-17]。黄原 胶(Xanthan gum),又称黄胶、汉生胶,是一种自然多糖和重要的生物高聚物, 是野油菜黄单孢杆菌(Xanthomonas campest ris)以碳水化合物为主要原料,经发酵 工程生产的一种作用广泛的微生物胞外多糖。黄原胶是目前国际上性能最优越的 生物胶,具有独特的理化性质和全面功能,黄原胶可以溶于冷水和热水中,具有高 黏度,高耐酸、碱、盐特性、高耐热稳定性、悬浮性和触变性等,常被用作增稠 剂、乳化剂、悬浮剂和稳定剂,具有广阔的市场前景,广泛应用于食品、石油、医 药、化工、纺织、化妆品等20多种行业[18],从而使黄原胶成为应用领域广、发 展速度快且极富发展潜力的微生物多糖[19-22]。
在生命科学领域内黄原胶有着广泛的应用,由于黄原胶无毒、无害、适应性 较强,因此他在微胶囊药物囊材中的具有很大的功能组分,如用作纳米药物载 体、进行药物可控释放等发挥着重要作用;由于黄原胶自身的保水性和较强的亲水 性,使其在医疗操作方面有很多的应用,例如可以形成一个非常致密的水膜,从 而可以有效的避免外部细菌对皮肤的感染,减少病人在化疗、放疗后的口渴等; 李信、许雷等曾经报道,黄原胶本身对小鼠的体液的免疫功能具有明显的增强作 用[23]。此外,在1985年日本曾经报道关于黄原胶作为一种食品添加剂材料中, 具有最有效的抗癌剂。黄原胶已经被广泛的用于食物增稠剂,它在很大的温度范 围和PH值范围内保持稳定。它也常用于混凝土水下灌注中来增大混凝土的黏 性,防止被水冲走。黄原胶的另外一个引人注目的特性是在牙膏中的应用,实验 表明黄原胶能够保护牙齿,降低酸性物质等对牙齿的腐蚀,它能够迅速在牙齿表 面形成一层保护膜。
黄原胶因其在生产、生活中的重要用途而引起国内外专家的关注,Kirby等 人用接触模式下的原子力显微镜研宄了黄原胶分子在正辛醇溶液中的自组装行为 [24],然后他们进一步研宄了黄原胶在其它在溶液、空气下、真空条件下的自组 装行为[25]。Capron等人用接触模式的AFM在丙醇二酸中研宄了当加热温度超 过黄原胶分子从有序到无序的转变温度时[26],其有序的结构会发生变形,同时 分子量降低,分子量大约降低了一半,这就证明了本性有序形成的双螺旋结构, 该螺旋通过非共价键(氢键、静电和空间效应)来稳定。南开大学的王德润等用电 子显微镜研宄了黄原胶分子的自组装结构[27]。
本论文根据黄原胶分子在固体表面进行自组装的特性,研宄了外部条件如样 品的温度、超声处理以及样品溶液的PH值对黄原胶自组装的影响。
 
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