大蒜中三种生物活性物质提取与应用研究

论文摘要

大蒜是重要的药食兼用的植物资源之一,含有丰富的大蒜多糖、蒜氨酸酶、SOD等活性成分,已有的研究证实其具有增强免疫力、防病治病、延缓衰老等重要生理功能,且在食品、药品和化妆品等领域中有广阔的应用潜力,但目前未见以大蒜为原料工业化生产这三种活性成分及有关产品的报道。为此,本论文研究这三种活性成分的有关性质、提取和应用等问题,以为工业化生产提供依据。获得了如下主要研究结果:①采用硫酸铵盐析法分步分离大蒜中蒜氨酸酶和SOD。蒜氨酸酶在40%,SOD在90%硫酸铵饱和度时最多。经过盐析、透析步骤后,获得的蒜氨酸酶和SOD比活力分别为:20.4U/mg、127.98 U/mg,活力回收分别为:73%、41%。②确定了综合提取蒜氨酸酶和大蒜多糖的工业化生产技术。先将大蒜打浆,过滤除渣,然后调节澄清大蒜汁pH值至4,离心、沉淀用磷酸盐缓冲液溶解后得蒜氨酸酶,离心后的上清液过大孔树脂柱,得到大蒜多糖精制液,干燥得到大蒜多糖。该工艺大蒜多糖提取率为85%,蒜氨酸酶的比活为:17U/mg,活力回收62%。该技术适合蒜氨酸酶和大蒜多糖的工业化生产。③利用MALDI-TOF MS技术测定酒精分级沉淀大蒜多糖的分子量分布特征。不同浓度酒精分级沉淀大蒜多糖时,多糖或寡聚糖的聚合度随着酒精浓度提高而下降。当酒精浓度为70%、80%、90%、95%时,沉淀的大蒜多糖以寡聚糖为主,基峰聚合度分别为7、7、4、6,最大聚合度分别为16、18、17、12。④通过发酵实验证实了大蒜多糖可部分被乳酸菌发酵。大蒜多糖有增值益生菌的效果,益生菌可能主要发酵低聚合度的寡聚果糖。益尘菌发酵不同浓度酒精分级沉淀所获的大蒜多糖时,随酒精浓度越高,所获大蒜多糖的可发酵百分率越高。当酒精浓度分别为70%、80%、90%、95%时,分级沉淀大蒜多糖的可发酵率分别为:4.5%、9.1%、27.8%、55.6%。⑤确定了以新鲜大蒜为原料生产大蒜多糖饮料的生产工艺和配方。以新鲜大蒜为原料,采用硅溶胶-膨润土法除蛋白后,大蒜多糖中的蛋白质含量为0.014 mg/ml;以饮用水加入2%的大蒜多糖、0.04%安赛蜜、0.004%糖精和0.12%乳酸时,可调配出一种天然、保健的多糖饮料,且大蒜多糖饮料的口感最佳。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 目录
• 1 前言
• 1.1 大蒜资源深加工现状和意义
• 1.1.1 国内外大蒜产业现状
• 1.1.2 制约我国大蒜及其制品的生产利销售的因素
• 1.1.3 大蒜资源深加工的经济和社会效益
• 1.2 大蒜简介
• 1.2.1 大蒜重要化学成分
• 1.2.2 大蒜的药用和保健价值
• 1.3 蒜氨酸酶
• 1.3.1 蒜氨酸酶组成结构
• 1.3.2 蒜氨酸酶的性质
• 1.3.3 蒜氨酸酶的应用
• 1.4 大蒜SOD
• 1.4.1 SOD催化机理
• 1.4.2 SOD的种类和分布
• 1.4.3 铜锌SOD的结构
• 1.4.4 铜锌SOD的理化性质
• 1.4.5 大蒜SOD理化性质
• 1.4.6 SOD应用现状
• 1.5 大蒜多糖
• 1.5.1 大蒜多糖的理化性质
• 1.5.2 大蒜多糖的结构
• 1.5.3 质谱法在大蒜多糖结构中的应用
• 1.5.4 大蒜多糖的功能
• 1.6 立题依据及研究内容
• 1.6.1 立题背景
• 1.6.2 研究内容
• 2 实验材料、设备与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 仪器与设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 分步分离大蒜SOD和蒜氨酸酶
• 2.3.2 铜离子螯合层析法从人蒜中提取SOD
• 2.3.3 D101大孔树脂对蒜氨酸酶和SOD活力影响
• 2.3.4 联合提取蒜氨酸酶利大蒜多糖的工艺路线
• 2.3.5 大蒜多糖的分级沉淀
• 2.3.6 MALDI-TOF MS测多糖的分子量分布
• 2.3.7 分级沉淀的大蒜多糖与可发酵程度的关系
• 2.3.8 新鲜大蒜生产大蒜多糖饮料工艺和配方的研究
• 2.4 溶液配制及测定方法
• 2.4.1 大蒜多糖的提取率测定
• 2.4.2 蒜氨酸酶活性测定
• 2.4.3 SOD酶活力的测定
• 2.4.4 沉淀率的测定
• 2.4.5 总糖的测定
• 2.4.6 大蒜多糖汁透光率的测定
• 2.4.7 蛋白质的测定
• 2.4.8 果糖标准溶液的配制
• 2.4.9 间苯二酚和硫酸铁铵试剂的配制
• 2.5 实验所用树脂的预处理
• 2.5.1 732#（001×7）强酸性阳离子交换树脂的预处理
• 2.5.2 717#（201×7）强碱性阴离子交换树脂的预处理
• 2.5.3 D101大孔树脂的预处理
• 3 结果与分析
• 3.1 分步分离蒜氨酸酶和SOD的技术
• 3.1.1 邻苯三酚白氧化速率的测定结果
• 4）₂SO₄对蒜氨酸酶和SOD的分离纯化'>3.1.2 不同饱和度（NH₄）₂SO₄对蒜氨酸酶和SOD的分离纯化
• 3.1.3 蒜氨酸酶利SOD酶的提取纯化结果
• 3.2 铜离子螯合层析法从大蒜中提取SOD
• 3.2.1 铜离子螯合硅胶柱的制备
• 3.2.2 上样前后铜离子螯合硅胶柱的变化
• 3.3 D101大孔树脂柱对蒜氨酸酶和SOD活力的影响
• 3.4 大蒜中蒜氨酸酶和多糖的联合提取技术
• 3.4.1 不同步骤对蒜氨酸酶和大蒜多糖的影响
• 3.5 酒精分级沉淀多糖的发酵度和分子量分布的关系
• 3.5.1 大蒜多糖的分级沉淀结果
• 3.5.2 不同大蒜多糖的分子量分布的关系
• 3.5.3 不同酒精浓度沉淀所获大蒜多糖得可发酵度性
• 3.6 大蒜多糖饮料的工艺和配方研究
• 3.6.1 最佳除蛋白工艺的确定
• 3.6.2 关键步骤对大蒜多糖饮料的澄清和除蛋白效果
• 3.6.3 大蒜多糖饮料的调配
• 3.6.4 产品质量指标
• 4 讨论
• 4.1 铜离子螯合层析法并不适合直接从大蒜中提取SOD
• 4.2 MALDI-TOF MS峰强度低的组分,含量并不一定低
• 5 结论和展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 附录
• 在学期间发表论文情况
• 致谢