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菜籽脱臭馏出物中维生素E的的提取及功能研究

周泉城

  油菜在中国和世界上都是重要的油料作物之一。油菜籽制油过程中会产生的脱臭馏出物含维生素E4~7%,是维生素E提取的一种宝贵资源。我国是油脂生产大国,每年产生脱臭馏出物有6万~12万吨。本课题对菜籽V_E从制备到生理功能进行了研究。主要结果如下:一、本文首次研究了用带携带剂的超临界CO_2萃取技术,从菜籽脱臭馏出物中萃取V_E的优化工艺,其结果如下:利用响应曲面实验设计对最佳的酯化和水解条件进行了研究。得到的最佳实验条件分别是:酯化温度65℃,酯化时间3hr,浓硫酸用量是0.04%;水解-甲酯化温度73.7℃、水解-甲酯化时间2.1hr,甲醇鈉用量是0.51%。此条件下,FFA酯化率达90%以上,甘油酯水解率也达90%,V_E损失率在15%左右;得到的酯化终产物V_E含量为5.94%,5.94%的酯化终产物的产率为55.05%。在对样品酯化方法、萃取压力、萃取分离温度、流量等参数进行初步单因素试验的基础上,进行了正交实验。其优化参数为首先在12.0MPa、萃取温度60℃、分离温度场60℃-60℃-60℃-60℃,流量15.0kg/hr下萃取脂肪酸甲酯等物质至恒重即萃取物占原料质量80%左右后(由预实验知收集样达80%左右后,此萃取压力下几乎无物质被萃取出)。再改变萃取条件为萃取压力20.0MPa、萃取温度40℃、分离温度场40℃-55℃-70℃-80℃、流量25.0kg/hr进行第二步超临界萃取,收集样总重占原料质量11%左右时,停止收集(由预实验知收集样达11%后,再萃取的收集样中,V_E含量极少,且很难萃取出)。提取物V_E浓度达到17%以上,V_E含量17%以上的提取物的产率为11%。研究了甲醇、乙醇及混合醇(甲醇∶乙醇=2∶1)作为携带剂,对超临界CO_2萃取V_E的影响。实验结果表明此三种携带剂都缩短了V_E的提取时间,但对V_E的含量、目标萃取物(指V_E含量在40%以上萃取物)的质量及其中V_E的质量的影响,却因所用携带剂的量不同,而有不同效果。其中4%的混合醇的萃取效果最好,可使V_E的含量提高到50—55%,提取时间减少33.3%,使V_E含量40%以上的目标萃取物的质量提高31%,提取时间减少了28.6%,其中所含V_E的质量提高了0.55倍。用4%的混合醇作为携带剂时,得到超临界萃取物中菜籽V_E含量54.17%,V_E含量在50%的提取物的产率为0.84%。二、首次对超临界萃取的菜籽V_E的异构体的组成及理化特性进行了初步鉴定。通过LC-MS-MS对V_E进行了定性分析,其中菜籽α-生育酚相对含量为12.01%,β-+γ-生育酚占总生育酚的59.29%以上,δ-生育酚占总生育酚的28.70%。菜籽脱臭馏出物中维生素E的提取及其生理功能研究与菜籽脱臭馏出物相比,通过超临界CO:萃取后的菜籽VE浓缩物的旋光度升高为45.90,酸价、皂化价、重金属含量(铁、铅和钻)、折光度和灰分含量则均下降分别为15.88 mgKo川g油、80.00 mgKO习g油、1.8435PPm、1.4765,0.1733%,而且重金属含量到低于国家食用标准。这说明超临界COZ萃取的VE浓缩物理化指标得到了改善。三、本文系统地研究了菜籽V:对预防和治疗高血脂的效果,表明菜籽VE对预防和治疗高血脂具有较好的功效。菜籽V:能降低小鼠的增重幅度,降低血清TC、血清Al、小鼠的粪湿重和粪干重。实验结果显示Q一VE只能降低血清MDA,对于别的指标都不明显。而菜籽VE和。一VE混合组能降低血清TG、血清Al、血清MDA、肝系数和肝脏TC。菜籽VE对高血脂有预防效果的作用机制之一是由于卜vE促进了胆固醇等物质的排泄,从而降低了血清TC和Al。VE降血脂的另一机制是通过VE抗氧化性对LDL起保护作用,从而对小鼠的血脂起降低作用,同时由于抗氧化性,可以清除产生的氧自由基,减少脂质过氧化物的生成,降低血清MDA值。此外,VE还作为免疫因子来提高系统的免疫能力,如保护SOD酶活性等。在vE治疗小鼠高血脂实验中,Zoom叭g’d菜籽vE组对小鼠血清TG和肝脏TG降低有显著性效果,而与a一VE混合组和与幽醇混合组对小鼠血清TG和肝脏TG无显著性效果。其他实验结果无差异。从这些实验结果可知,菜籽v:治疗高血脂效果要好于Q一VE,这说明VE降低血脂的机理主要是通过VE的抗氧化性起作用。四、菜籽V:有抑制5.80肿瘤生长的作用。通过对Hda宫颈癌细胞的凋亡机理研究首次发现,菜籽V:对Hela细胞的生长影响和诱导细胞发生凋亡不是通过改变细胞周期途经来实现的。菜籽VE是否对肿瘤有抑制作用?它的机理如何,目前鲜见报导。为此,本文特从活体和离体两方面进行了详细的研究,结果如下:菜籽VE能显著得抑制肿瘤生长,a-VE和与a一VE混合组也有一定得抑瘤效果,与Cy对照组相比,没有减少荷瘤小鼠免疫器官重量和阻碍小鼠生长的现象发生。菜籽VE高剂量组可以显著提高巨噬细胞吞噬能力和迟发型超敏反应强度,a一VE组和与a一V:混合组除能显著提高迟发型超敏反应强度和HC,gM的含量,但对HClgG的含量影响不显著。菜籽vE对HClgG和HClgM含量的提高没有显著影响,但其高剂量组却可以显著提高SOD值,降低MDA值。a-VE组和与a-vE混合组也可以显著提高SOD值,降低MDA值。从肿瘤病理学分析,VE高剂量组呈现明显的周边及中心坏死现象,并且?……   
[关键词]:菜籽;维生素E;超临界CO_2;提取;降血脂;抗肿瘤;细胞凋亡
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华中农业大学2004年