果胶多糖超声波定向降解途径及机理研究

超声波作为一种有效、绿色的降解技术日益引起研究的重视。目前的研究表明超声波作用于多糖类物质能有效改变其物理、化学特性及生物活性，但对于降解过程中的降解机理及降解途径并未明确，同时对超声波降解果胶多糖后其结构与生物活性变化的相关性研究未见报道。因此本项目拟以不同结构的果胶多糖为研究对象，借助高效液相色谱、质谱、傅立叶转换红外光谱、原子力显微镜等分析手段，明确超声波自由基效应和机械效应对果胶多糖超声定向降解的作用效果；阐明超声波自由基产生的影响因素、自由基产生量及其作用机理，并揭示溶质在超声波作用下的降解途径、羟基化位点及机械效应引起的断裂位点；同时结合量子化学和分子力学方法建立果胶多糖超声波定向降解的动力学模型；研究果胶多糖超声波定向降解产物的结构与生物活性，阐明其构效关系，筛选合适的目标产物，结合动力学模型建立可控性的果胶多糖超声波定向降解方法，为建立多糖的绿色环保降解技术提供理论基础。

本项目以不同结构的果胶多糖为研究对象，借助高效液相色谱、质谱、傅立叶转换红外光谱、原子力显微镜等分析手段，通过对超声波降解果胶多糖分子量及其分布的研究确定了超声波降解果胶多糖的降解规律；通过对超声波机械效应和自由基效应的研究，揭示了超声波降解果胶的降解机理；通过研究超声波作用下果胶的分子量及分布的动态变化过程，分析研究了果胶超声波降解的动力学模型；通过对超声波降解前后果胶结构的比较研究确定了超声波降解果胶多糖的途径；研究了果胶多糖超声波定向降解产物的流变学特性与生物活性；并对超声波法、超声波辅助酸法与酸法降解果胶进行了比较研究，证明超声波技术可作为果胶降解的一种绿色、低碳的改性方法。. 本项目完成了申请书计划的研究内容、且实际研究成果超过预期。相关的研究成果发表SCI论文6篇，EI论文2篇，会议论文3篇，获得授权国家发明专利1项。培养博士2名，硕士2名。