魔芋葡甘聚糖(KGM)是魔芋块茎中的一种水溶性非离子型高分子资源多糖,因其优良的凝胶特性,被广泛地运用于食品、医药等领域。因其链状结构具有复杂性,导致其构效关系的研究进展缓慢。国内外的研究主要集中于其凝胶的热稳定性、复配特性和物理改性。其中与其他高分子复配可以改善KGM的理化性质,有协同增效作用。但是目前关于KGM复配的研究未能从分子层次上深入揭示其凝胶机制。因此,本文以KGM和海藻酸钠为研究对象,研究了 KGM与海藻酸钠的复配的能量变化、氢键形成情况以及均方位移等溶液中的物理参数,以期为KGM复配凝胶的稳定性研究提供一定的理论基础。(1)以KGM和海藻酸钠为对象,构建其结构模型,结构优化后,通过分子动力学模拟、蒙特卡罗模拟和朗之万动力学模拟研究复配体系的构象、能量变化和氢键数量。结果表明,葡甘聚糖与海藻酸钠分子内和分子间都存在大量的氢键,氢键主要发生在KGM的甘露糖残基的C(6)、C(3)上的-OH和海藻酸钠的C(2)及C(3)的-OH。三种方法比较研究了复配物在模拟中都能较快地趋于稳定,体系能量变化比较平缓,形成了稳定的构象。(2)通过计算KGM和海藻酸钠的溶剂可及表面积,发现相比复配体系中分子,葡甘聚糖和海藻酸钠的溶剂表面积相比各降低了 930.1A2和655.5A2,表明复配体系的稳定性提高了。(3)研究溶液条件下KGM和海藻酸钠复配体系的微观物理参数,包括均方位移、回转半径和非键合力等。结果表明,范德华力、氢键、静电势能三者中最大的是氢键,说明氢键对凝胶稳定性有很大的影响,复配物的均方位移分析表明分子链在氢键作用下受到了束缚。复配分子的回转半径稳定在9.160-9.180A之间,溶液中的构象是稳定的。(4)通过径向分布函数分析发现模拟体系中的水分子规律地分布在1.6A和2.6A处的KGM配位圈周围,存在明显的氢键作用,复配物的O原子与钙离子之间有一定的配位能力,在复配体系加入Ca2+有增强凝胶能力的作用。(5)采用实验的手段,通过两种多糖的共混复配,从复配比、温度和pH值等方面,探讨共混凝胶的强度和结构的变化。结果表明,KGM同海藻酸钠复配后在氢键作用下形成了稳定的热可逆凝胶,与单一葡甘聚糖凝胶相比较,与葡甘聚糖凝胶比较,葡甘聚糖与海藻酸钠共混凝胶的稳定性较高。通过红外光谱分析发现复配体系氢键作用增强,稳定性提高,两者之间的作用显著加强。