壹、研究背(bei)景(jing)

水凝(ning)膠(jiao)是(shi)由親(qin)水性(xing)大(da)分(fen)子(zi)通(tong)過(guo)物(wu)理(li)或化(hua)學(xue)交聯形成的具有(you)三(san)維網(wang)絡(luo)結構的聚合(he)物(wu)。即使在(zai)吸收(shou)大(da)量(liang)水後，它(ta)也能保持穩(wen)定(ding)的結構，膨(peng)脹(zhang)而不(bu)溶(rong)解(jie)。由於(yu)水凝(ning)膠(jiao)的高(gao)吸水性(xing)和(he)生(sheng)物(wu)相容(rong)性(xing)，水凝(ning)膠(jiao)在(zai)農業(ye)、醫療(liao)和(he)環(huan)保等(deng)領(ling)域(yu)得(de)到(dao)了廣泛(fan)的應用(yong)。

酵(jiao)母多糖(tang)是(shi)從酵(jiao)母細胞(bao)壁(bi)中提(ti)取(qu)的壹種(zhong)大(da)分(fen)子(zi)復(fu)合(he)物(wu)，主要由b-葡聚(ju)糖(tang)和(he)甘(gan)露(lu)聚糖(tang)分(fen)子(zi)組成(cheng)，具有(you)抗氧化(hua)、抗(kang)腫(zhong)瘤(liu)、抗病毒、免(mian)疫增強(qiang)和(he)吸附(fu)特性(xing)。但(dan)由於(yu)分(fen)子(zi)內(nei)羥(qiang)基之(zhi)間(jian)的相互(hu)作用(yong)形成了致(zhi)密(mi)的三(san)螺旋結構，酵(jiao)母多糖(tang)在(zai)水和(he)大(da)多數(shu)有(you)機溶(rong)劑中的溶(rong)解(jie)度(du)很(hen)低(di)。在(zai)過去(qu)的幾十(shi)年(nian)裏(li)，堿性(xing)水溶(rong)液是公認(ren)的綠色溶(rong)劑，用(yong)於(yu)溶(rong)解(jie)多糖(tang)制(zhi)備高(gao)性(xing)能材(cai)料(liao)。然而(er)，關於(yu)酵(jiao)母多糖(tang)水凝(ning)膠(jiao)的研究仍處於(yu)起步階段，學(xue)術(shu)界對(dui)這(zhe)壹領(ling)域(yu)的關註(zhu)還很(hen)有(you)限(xian)。

武(wu)漢輕工(gong)大(da)學(xue)王(wang)學(xue)東(dong)教(jiao)授(shou)團隊(dui)在(zai)《International Journal of Biological Macromolecules》期刊（IF=7.7）上(shang)發表了題目為(wei)“Formation, structural characterization and hypoglycemic activity in vitro of yeast polysaccharide hydrogels”的文章，該工(gong)作采(cai)用(yong)14 wt%的NaOH水溶(rong)液作為(wei)溶(rong)劑，以氣(qi)態(tai)乙(yi)酸為(wei)凝(ning)固劑構建(jian)新(xin)型酵(jiao)母多糖(tang)水凝(ning)膠(jiao)（H-YPs）。所(suo)得(de)H-YPs呈多孔(kong)網(wang)狀(zhuang)結構，具有(you)良好(hao)的生物(wu)相容(rong)性(xing)，並(bing)且能通(tong)過(guo)抑制α-葡萄(tao)糖(tang)苷(gan)酶(mei)和(he)α-澱(dian)粉(fen)酶(mei)，有效阻礙(ai)碳(tan)水化(hua)合(he)物(wu)快速消化(hua)。這(zhe)為(wei)提(ti)高(gao)酵(jiao)母多糖(tang)的利用(yong)率和(he)開(kai)發具有(you)良好(hao)生(sheng)物(wu)活性(xing)的多糖(tang)凝(ning)膠(jiao)提(ti)供(gong)了新(xin)策略(lve)。

文章中(zhong)樣(yang)品(pin)質(zhi)構特(te)性(xing)就(jiu)是我們上(shang)海保聖的質(zhi)構儀(yi)，那麽(me)具體(ti)操(cao)作(zuo)方法(fa)是(shi)什麽(me)呢(ne)？

實(shi)驗方法(fa)

質(zhi)構和(he)力(li)學(xue)性(xing)能的測定(ding)：H-YPs的硬度(du)和(he)凝(ning)膠(jiao)強(qiang)度使用(yong)質(zhi)構儀(yi)（TA.TOUCH，上(shang)海保聖實(shi)業(ye)發(fa)展有(you)限(xian)公司(si)，中(zhong)國(guo)）進(jin)行(xing)。參(can)數設(she)置如(ru)下：探頭型號TA/0.5，測前速率為(wei)1.0 mm/s，測中速(su)率為(wei)1.0mm/s，測後速(su)率為(wei)1.0mm/s，初始(shi)力(li)為(wei)5.0 gf，形變(bian)為(wei)50%，間隔時(shi)間(jian)為(wei)5s。選擇單(dan)次(ci)測(ce)壓模(mo)式來(lai)評(ping)估(gu)壓縮力學(xue)性(xing)能。

結論

圖(tu)2B所(suo)示(shi)的質(zhi)構特(te)性(xing)表明(ming)，隨(sui)著酵(jiao)母多糖(tang)濃度(du)的增加(jia)，H-YPs的硬度(du)和(he)凝(ning)膠(jiao)強(qiang)度都(dou)有提高(gao)。當酵(jiao)母多糖(tang)濃度(du)在(zai)10 wt%，H-YP的硬度(du)和(he)凝(ning)膠(jiao)強(qiang)度分(fen)別(bie)達到(dao)665.0 gf和(he)155.0 g*cm。這(zhe)種(zhong)現象(xiang)歸(gui)因(yin)於(yu)多糖(tang)分(fen)子(zi)鏈(lian)纏(chan)結增加(jia)以(yi)及分(fen)子(zi)間(jian)氫(qing)鍵相互(hu)作用(yong)增強(qiang)。應力-應變(bian)曲(qu)線(xian)（圖(tu)2C）表明(ming)，多糖(tang)濃度(du)的增加(jia)增強(qiang)了相互(hu)作用(yong)位點和(he)分(fen)子(zi)間(jian)力(li)，從而提高(gao)了水凝(ning)膠(jiao)的應力值(zhi)。此(ci)外(wai)，本(ben)研究中(zhong)水凝(ning)膠(jiao)的最大(da)壓縮應力為(wei)30.0 kPa，超過了文獻中記(ji)錄的甲殼(ke)質(zhi)-葡聚(ju)糖(tang)復(fu)合(he)水凝(ning)膠(jiao)（CGC）的應力值(zhi)。