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荔枝皮原花青素的提取、纯化以及抗氧化活性研究

周玮婧

   荔枝(Litchi chinesis Sonn.)是无患子科常绿植物所结果实,是亚洲特产水果,其营养丰富,味甜肉嫩,色泽鲜艳。荔枝皮原花青素具有很强的生理活性。然而,荔枝的工业化生产中,大量荔枝皮作为副产品没有得到有效的开发和利用,常常当作废弃物丢弃。本课题旨在对荔枝皮原花青素的提取、分离纯化工艺进行优化,对荔枝皮原花青素进行初步结构鉴定,并对8个不同品种荔枝皮原花青素的色度和粒径等物理指标进行测定;在不同体系内全面评价了抗氧化活性和抑菌效果,并将抗氧化活性与成分之间的相关性进行分析。探讨荔枝皮原花青素的潜在利用价值。 本课题主要研究结果如下: 1.首先用HPLC方法比较了甲醇、乙醇和丙酮等3种溶剂提取荔枝皮原花青素的效果,然后通过单因素试验和正交试验得出荔枝皮原花青素提取的最佳工艺条件为:乙醇浓度80%、料液比1:20、提取温度50℃、提取时间120 min、pH值为6.0并且提取3次得到样品提取率95.9%。提取物浓缩后,采用AB-8填充柱对荔枝皮提取物中原花青素进行纯化,得率为1.3%,样品纯度为87.4%。其次采用中心组合设计对荔枝皮原花青素提取工艺的提取温度、提取液浓度和提取时间三因子的最优化组合进行了响应面试验,试验研究得出最佳工艺条件为:采用68.4%的乙醇为提取溶剂,提取温度61.6℃,提取时间105.5 min。 2.将醇提后的荔枝皮原花青素经过AB-8大孔树脂分离,并经过乙酸乙酯萃取,得到的酯相提取物经过Toyopearl HW-40S柱纯化得出三个级分。纯化后的样品进行初步的结构鉴定:采用紫外的方法分析显示出荔枝皮原花青素在280 nm处有特征吸收峰;红外光谱证实了荔枝皮原花青素的基本骨架结构;经过HPLC分析,显示其主要单体成分为表儿茶素,并且含有A-型原花青素二聚体和原花青素三聚体等低聚体成分;最后比较了8个不同品种的荔枝皮原花青素的HPLC和UPLC的分析效果。 3.测定荔枝皮原花青素的主要营养成分,并比较8个不同品种荔枝皮提取物的生物活性成分的含量,其中怀枝和妃子笑的原花青素、黄酮、多酚的含量均比较高;糯米糍的花色苷含量明显高于其他品种。对8个不同品种荔枝皮花色苷的粒径分布和色度差异进行了比较分析,结果表明,白腊荔枝皮花色苷在35%乙醇浓度中粒径分布最好为2.48-6.51μm,D50为4.56μm。比表面积为498.23 m2/kg,且不同品种荔枝皮提取物粉末在乙醇溶液中分布变化明显。糯米糍具有最大彩色度C*值(110.27)和a*值(87.12),妃子笑具有最大L*值(94.86)和b*值(98.79)。8个不同品种荔枝皮花色苷的色度变化在红色与黄色之间。同时相关性分析表明,花色苷含量、粒径指标和色度指标与抗氧化能力呈显著相关性。 4.选取8种不同时期成熟的荔枝品种,分别对其果皮原花青素清除DPPH·、氧自由基、抑制脂质过氧化、螯合金属离子和还原金属离子能力等进行了全面的抗氧化活性评价。选取出抗氧化活性较强的荔枝皮品种:妃子笑、怀枝和白腊;并对抗氧化实验的结果和荔枝皮原花青素低聚体成分之间进行相关性分析,得出荔枝皮原花青素体现出的很强抗氧化活性,并且其清除自由基和还原铁离子等能力与原花青素含量及其低聚体表儿茶素、A型二聚体、三聚体的含量有显著相关性。 5.荔枝皮原花青素对常见的4种微生物进行抑菌活性测定。结果表明,原花青素具有一定的抑菌活性,且与浓度呈正相关。采用牛津杯法测得对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和酵母菌的抑菌圈直径分别为:15.1 mm、14.0 mm和13.8 mm;采用菌饼法测得对黑曲霉的抑菌率为28.75%。采用平板稀释法测得金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的最低抑菌浓度MIC和最低杀菌浓度MBC均为2.5 mg/mL,而酵母菌和黑曲霉的MIC为5 mg/mL,没有杀菌能力。扫描电镜实验结果表明,荔枝皮原花青素的抑菌性和杀菌功能与其对金黄色葡萄球菌细胞和细胞壁结构的破坏直接相关。……   
[关键词]:荔枝皮;原花青素;提取;抗氧化;抑菌
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华中农业大学2010年