皂荚多糖胶-银离子螯合物的制备及其性质研究

[目的]皂荚种子胚乳中含有大量多糖胶，其性质与瓜耳豆胶相似，具有优良的保水性，能有效阻止鲜切果蔬的失重与褐变，在果蔬保鲜应用方面具有良好前景。然而，皂荚多糖胶的抑菌性能一般，不能有效防止果蔬腐败，导致应用受限。为提高皂荚多糖胶的抑菌能力，研究利用具有高效抑菌活性的银离子(Ag+)与皂荚多糖胶配位反应，构建新型皂荚多糖胶-Ag螯合物，以期拓宽皂荚多糖胶在果蔬保鲜方面的应用。[方法]利用单因素方法，考察了pH值，螯合温度以及皂荚多糖胶/Ag+质量比对皂荚多糖胶螯合 Ag+能力的影响，利用红外光谱、扫描电镜、能谱仪等手段探究了皂荚多糖胶-Ag 螯合物的理化性质，评估了螯合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制活性，并探究了潜在的抑菌机理。[结果]单因素试验结果确定了皂荚多糖胶-Ag螯合物较佳的制备工艺条件为:pH值6.0，螯合反应温度 40℃，皂荚多糖胶/Ag+质量比10:1，在该条件下皂荚多糖胶对Ag+的螯合能力可达 60 mg/g.红外光谱分析结果显示，皂荚多糖胶与Ag+螯合后其基本化学结构并未发生明显变化，但在 3 270 cm-1 和 1 025 cm-1 处的特征吸收峰位置和强度上略有变化，表明皂荚多糖胶中主要由—OH 参与了对银离子的螯合。能谱分析结果表明，在皂荚多糖胶表面未观察到银信号，而与银离子螯合后，可在螯合物表面观察到大量分布均一的银信号，表明Ag+成功与皂荚多糖胶结合。此外，皂荚多糖胶还能有效提高Ag+的稳定性，在pH 9.0 时螯合物中Ag+的溶解度达 92.5%。同时，Ag+与皂荚多糖胶螯合后能显著提升皂荚多糖胶的抑菌活性，皂荚多糖胶对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑菌浓度(MIC)均大于 4 mg/mL，然而螯合物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的M IC分别降低为 0.03 125 mg/mL和 0.0 625 mg/mL.AKP酶活力测定结果显示，经 1 MIC螯合物处理的大肠杆菌和金黄色葡萄球菌胞外 AKP 酶活力迅速提升，表明螯合物可通过破坏细菌细胞壁、诱导胞内物质溢出，进而发挥抑菌作用。[结论]构建的皂荚多糖胶-Ag+螯合物性质稳定、溶解性好、抑菌活性强，可用作安全高效的防腐保鲜剂，用于鲜切果蔬的涂膜。