大连工业大学在制备低分子量卡拉胶方面取得新进展

（来源：工大食院微信号）

 近日，大连工业大学食品学院、海洋食品加工与安全控制全国重点实验室、国家海洋食品工程技术研究中心、海洋活性多糖开发应用技术国家地方联合工程实验室宋爽教授课题组在食品领域TOP期刊Food Hydrocolloids (Q1, IF=11.0)发表题为“Low-molecular-weight carrageenan prepared by photocatalysis-freeze-thaw circle and its in vivo distribution after oral administration”的研究性论文。该研究得到了国家重点研发计划项目（2023YFF1103600）的资助。

低分子量卡拉胶（LMWC）因其出色的溶解性和丰富的生物活性，在食品和医药领域引起了极大关注。低分子量卡拉胶具有多种有益于人类健康的生物活性，包括抗炎、抗肥胖、抗氧化和抗菌活性等。尽管近年来在低分子量卡拉胶的研究上取得了很多进展，但由于制备方法困难以及制备成本较高，低分子量卡拉胶的应用仍然十分有限。

该团队前期利用光催化技术降解卡拉胶，发现降解产物的结构与原卡拉胶基本相同，硫酸基团也被保留下来。然而，由于反应时间较长，会产生一些副产物。因此，仍需进一步改进制备低分子量卡拉胶的方法。本研究基于κ-卡拉胶在冷冻和解冻后会出现两相的特性，建立了一种光催化-冻融循环方法，制备出了副产物较少的低分子量卡拉胶。

研究基于κ-卡拉胶在冷冻和解冻后会出现两相的特性，建立了一种光催化-冻融循环制备低分子量卡拉胶的方法。κ-卡拉胶形成的凝胶具有三维网络结构，在冻融过程中会出现脱水收缩现象。在冷冻过程中，水分子凝结成冰晶，在解冻后形成水相；在解冻过程中，小分子降解产物可以在卡拉胶凝胶网络的孔隙中随水相流出，而构建网络结构的高分子量卡拉胶在冻融过程后不溶解，可被收集用于下一轮光催化-冻融循环过程中。另外我们发现，降解产物的分子量会受到氯化钾浓度的影响，在加入具有增强凝胶强度能力的氯化钾后可以使制备出的低分子量卡拉胶相对分子量更低。更重要的是，光催化-冻融循环法可以及时分离出已降解的低分子量卡拉胶，避免了其在反应体系中继续反应，充分保护了低分子量卡拉胶的硫酸基团不被破坏，产生更少的副产物。