MAAs-蛋白质-氧化多糖抗紫外、可修复复合膜构建及其机制
批准号:
32102129
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
陈浩
依托单位:
学科分类:
食品科学研究的新方法
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈浩
中文摘要
以蛋白质、多糖等为原料的复合膜具有安全、环保等特点,但机械性差、活性物质的迁移释放不可控一直是其瓶颈问题。解决的关键是要提高材料间的相容性,改善结合方式。申请人团队在研究中发现类菌孢素氨基酸(MAAs)具有良好的紫外阻隔性、抗氧化性和抑菌性,可通过成肽反应与蛋白质形成共聚物。而蛋白质和氧化淀粉则可通过Schiff base reation动态共价交联。本项目将在研究MAAs、氧化多糖和蛋白质结构及功能特性的基础上,重点围绕三者的分子自组装、成肽反应和Schiff base reaction诱导的多重交联过程展开,构建MAAs-蛋白质-氧化多糖的松散耦合系统。通过优化基质浓度及配比、pH、温度等因素,改善复合膜特性,构建出具有良好紫外阻隔、抑菌、自愈合能力的MAAs-蛋白质-氧化多糖活性复合纳米纤维膜。同时研究静电共价耦合下的分子构象转变,阐明各分子间的互作规律对膜性能的影响机制。
英文摘要
Composite film based on polysaccharide, proteins are characterized with safety, environment-friendly et al, while the poor mechanical property and uncontrollable migration and release of active substances have limited its wide utilization. Previous reports have pointed that the key process is to improve the compatibility of material and enhance the bonding force between active material and wall material. According to our previous research, MAAs have good UV barrier, anti-oxidation and antibacterial properties. Furthermore they could combine with proteins by peptides reaction. The products of Schiff base reaction between proteins and oxidized polysaccharide exhibited excellent self-healing, antibacterial, mechanical properties et al. In this project, the structure and functional properties of MAAs, oxidized polysaccharides and proteins would be analyzed firstly. Then we will emphasize on the multiple cross-linking process induced by molecular self-assembly, peptide reaction and Schiff base reaction to construct MAAs-protein-oxidized starch loosely coupled system. By adjusting the matrix concentration and ratio, pH, temperature and other factors, the properties of the composite membrane would be improved, and a MAAs-protein-oxidized polysaccharide active composite nanofiber membrane with good UV blocking, antibacterial, and self-healing capabilities could be constructed. Meanwhile, we will clarify the mechanism of molecular conformational transformation during the process as well as the interaction between the molecular on membrane performance. Finally, we could obtain the mechanism of macromolecule interaction and its effect on the membrane performance.
石油基聚合材料自发明以来,给人类的衣食住行带来了巨大的进步,但由于其降解缓慢甚至不能降解,目前90%以上的塑料产品都没有被回收利用,“白色污染”问题日渐成为全球生态环境的不可承受之重。生物基聚合材料成为目前主要的塑料替代品,以蛋白质、多糖等为原料的复合膜具有安全、环保等特点,但机械性差、活性物质的迁移释放不可控一直是其瓶颈问题。本研究团队利用成肽反应构建MAAs-蛋白质聚合体,赋予共聚物良好的紫外阻隔性;进而构建基于分子间弱相互作用和Schiff base反应的MAAs-蛋白质-氧化多糖复合物,在研究三者分子间相互作用力及分子构型变化的基础上,阐明分子间互作规律对复合纳米纤维膜的影响机制。1)构建并优化了超声-酶辅助提取MAAs方法,具体条件为:纤维素酶量为1.11 mg·g-1,乙醇浓度15.53%,料液比1:31 g/mL时,获得最大提取率(12.04%)。构建了MAAs的HPLC纯化方法,纯化率为93.4%;2)基于成肽反应,构建Gel-MAAs共聚物,通过紫外光谱扫描(UV)、红外光谱扫描(FT-IR)、圆二色光谱扫描(CD)等多种检测方法验证了Gel-MAAs成功接枝,接枝率为148.06±3.79 μmol/g;3)实现了Gel-MAAs/DS复合膜的构建及表征。利用氧化淀粉的醛基和Gel-MAAs的氨基之间的席夫碱反应,通过流延法制备了Gel-MAAs/DS复合膜。通过CCK8细胞毒性实验测定所有复合膜组的细胞存活率在80%以上,证明复合膜具有优异的生物相容性。同时通过水果贮藏实验证明复合膜对草莓的外观、颜色保存效果良好,显著延长草莓的货架期。且复合膜实现了对益生菌紫外照射下的良好保护作用。综上,本研究成果可为抗紫外活性复合膜领域提供新思路和理论基础。依托本项目,共计发表SCI论文8篇,申请发明专利2项,培养硕士研究生4名。
KIAA1429介导STING的m6A甲基化修饰促进结肠癌恶性进展及免疫逃逸的机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2021
-
负责人:陈浩
-
依托单位:
KIAA1429介导STING的m6A甲基化修饰促进结肠癌恶性进展及免疫逃逸的机制研究
-
批准号:82103322
-
项目类别:青年科学基金项目(C类)
-
资助金额:30.0万元
-
批准年份:2021
-
负责人:陈浩
-
依托单位:
基于渐变型组装基元探究非共价键解离速率对超分子聚合物性质的调控规律
-
批准号:22001149
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:24.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:陈浩
-
依托单位:
国内基金
海外基金