半纤维素半纤维素酶和低聚木糖.pptx
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1、益生菌活菌制剂的有效益生菌活菌制剂的有效性性1)是否来自人体2)是否带有耐药性质粒3)培养和保藏是否困难4)是否耐受胃酸、胆汁碱而存活5)是否能够定植于肠道上皮细胞6)能否形成优势菌落而达到保健效果第1页/共32页1.2 双歧因子双歧因子 prebiotic 的作用的作用可以促进人体肠道内有益菌双歧杆菌(Bifidobacterium)等的生长,改进肠道菌群状况。比活菌制剂更稳定和易于保存,可以添加到各种制品中。应用于医药、功能食品、饲料等领域。双歧因子包括人乳中含N-乙酰葡糖胺的糖、玉米浸汁和各种低聚糖等。其中研究最多的是各种低聚糖,而且现在很多品种已经实现了工业化生产。第2页/共32页1.
2、3 1.3 低聚糖的功能特性低聚糖的功能特性双歧杆菌增殖因子和低能量。不被消化性和代谢不依赖胰岛素。无龋齿性。不消化或不吸收糖 摄入 (小肠)消化 发酵(大肠)SCFA 吸收 酶降解 可利用能源第3页/共32页第二节半纤维素、半纤维素酶类和低聚木糖第4页/共32页木材细胞壁的构造及组成:瘤层 内层中层外层初生壁 中胶层 次生壁中胶层:厚约为m,位于细胞之间,负责将它们连在一起,在成熟的木材中,中胶层是高度木化的。初生壁:位于细胞外的初生壁是一层厚约0.1-0.2 m壁,由半纤维素,纤维素、果胶和完全包在木质素中的蛋白质组成。次生壁:分为三层,由内向外、内层,中层,外层。由包裹在木质素和半纤维素
3、中定位不同的纤维素纤丝组成,并代表了纤维素合成阶段及在最初原生质中的位置,只要植物细胞壁的天然结构保持完好,其中木质素就能防止降解酶类接触纤维素纤丝。第5页/共32页第6页/共32页一、半纤维素1.半纤维素:是由几种不同类型的单糖构成的异质多聚体。单糖聚合体间分别以共价键、氢键、醚键和酯键连接,他们与伸展蛋白、其他结构蛋白、壁酶、纤维素和果胶等构成具有一定硬度和弹性的细胞壁,因而呈现稳定的化学结构。是植物纤维材料中除去纤维素和果胶之外的碳水化合物,是植物纤维原料中的主要成分之一。2.1 半纤维素的组成及基本结构第7页/共32页D-木糖D-甘露糖D-葡萄糖D-半乳糖2 组成无热量甜味剂;对人体肠
4、道内的双歧杆菌有较高的增殖作用 半纤维素只是一群糖共聚物的总称。这些糖基形成基础链(主链),其它糖基作为支链连接于基础链上第8页/共32页不同来源半纤维素的组成木本植物:D-木糖、D-甘露糖、D-半乳糖、D-阿拉伯糖、葡萄糖醛酸等草本植物和谷类:D-木糖、L-阿拉伯糖、D-半乳糖、D-葡萄糖第9页/共32页二、纤维素和半纤维素化学结构的差别1、由不同的糖单元组成,纤维素只含有葡萄糖,为同聚多糖。半纤维素含有多种糖,可能为同聚多糖,也可以为两种或多种单糖形成的杂聚多糖。2、糖链链长的聚合度不同,纤维素的糖链较长,半纤维素的链长较短。3、两类物质的分子中分支不同,纤维素无分支,半纤维素有分支,有的
5、单糖只出现在支链上。组成不同长短不同形状不同第10页/共32页三、半纤维素的分类1 对碱的溶解性不同半纤维素24%KOH不溶溶解聚葡萄糖甘露糖聚半乳糖葡萄糖甘露糖木聚糖Ba2+配合物析出聚半乳糖葡萄糖甘露糖木聚糖2、根据主链的糖基不同 如木聚糖、聚葡萄糖甘露糖,聚半乳糖葡萄糖甘露糖类等。第11页/共32页1 木聚糖:主链为-D-吡喃木糖以吡喃木糖以-1,4-糖苷键连接而成的线状分子,分子量约30000(200个糖单位),白色无定形粉末,不溶于冷水,溶于稀碱溶液。2 木聚糖是各种半纤维素中的主要成分。木聚糖类广泛存在于自然界,几乎所有植物中都含有。木聚糖在植物细胞壁中的含量仅次于纤维素。3 不同
6、植物所含木聚糖多少也有所差别 一般硬材中所含的木聚糖比软材中多,硬材能占干重的15%-30%。一些一年生植物如小麦,甘蔗,棉花的籽壳中,木聚糖含量非常高,一般能高达30%以上。四 木聚糖类线状分子与直链无分支一样吗?第12页/共32页4 同聚多糖与同聚多糖与异聚多糖异聚多糖5 木聚糖分木聚糖分类:硬木木聚糖软木木聚糖草木类木聚糖组成单位:O乙酰4O甲基葡萄糖醛酰木糖聚合度:150-200高度乙酰化,发生在C3位组成单位:阿拉伯4O甲基葡萄糖醛酰木聚糖残基聚合度:70-130非乙酰化组成单位:L呋喃型阿拉伯糖基、4O甲基D吡喃葡萄糖醛酸基聚合度:70-130第13页/共32页小麦麸皮阿拉伯木聚糖
7、的结构图小麦麸皮阿拉伯木聚糖的结构图7)面团形成过程Dough formation:小麦粉和水-混合 揉捏-疏水相互作用和二硫键-线状多聚物 多聚物之间相互作用 氢键、疏水相互作用、二硫键-面团形成-发酵(产气泡)-气液界面形成强膜。第14页/共32页降解半纤维素的微生物大多数的细菌和真菌能够分泌胞外木聚糖酶,释放木糖,为在木聚糖上生长的异养生物提供养料。瘤胃微生物是具有潜力的半纤维素酶产生者。瑞氏木霉,绿色木霉、粉状侧孢有较高的胞外半纤维素酶活性。很多能分解半纤维素的微生物只具有内切葡聚糖酶,而缺少外切葡聚糖酶,因而半纤维素分解能力很弱。胞外半纤维素酶活力较强的微生物曲霉,枯草杆菌,厌氧性的
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- 纤维素 纤维素酶 低聚木糖
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