迷迭香抗氧化剂的高效分离与抗氧化活性研究

论文摘要

为了解决目前迷迭香抗氧化剂生产企业产品纯度低、得率低的难题,研究了迷迭香抗氧化剂——鼠尾草酸和迷迭香酸的高效分离纯化工艺;同时,由于迷迭香抗氧化剂因制备方法不同而有着不尽相同的抗氧化活性,本文对制备的三种不同纯度鼠尾草酸的抗氧化能力进行了测试,并研究了鼠尾草酸对葵花籽油的氧化稳定性的影响,通过与人工合成抗氧化剂比较,从而考查其作为食品添加剂的抗氧化效果;此外,本文还对迷迭香酸进行了体外抗氧化能力测试,并通过迷迭香酸对小鼠体内抗氧化活性和对小鼠肝、肾组织超微结构影响的研究,考查其作为功能食品补充剂的抗氧化效果,具体研究结果如下:1、创建了迷迭香抗氧化剂——鼠尾草酸（CA）的高效分离纯化工艺。首次采用pn值控制匀浆技术从迷迭香枝叶中提取CA,研究了提取过程中不同工艺参数对提取效果的影响,获得了优化的提取工艺,优化条件下粗提物中的CA纯度为24.9%（CA25）,回收率达93.9%。CA25经酸碱交替法纯化,优化条件下获得的CA纯度可以达到60.5%（CA60）,回收率达80.5%。CA60再经中压柱层析进一步纯化,优化条件下CA的纯度可以高达98.3%（CA98）,回收率达62.2%。2、研究了CA的抗氧化能力。首次对不同纯度CA的抗氧化能力进行了比较,得出CA的还原能力、清除DPPH·和ABTS·+能力均与其纯度呈正相关。其中,CA98的还原能力强于合成抗氧化剂TBHQ、BHA和BHT;总体上CA对DPPH自由基的清除能力稍弱于TBHQ,但较BHA和BHT强;研究发现CA对ABTS·+的清除能力较差,均低于合成抗氧化剂TBHQ、BHA和BHT;在FRAP测试体系中,CA与人工合成抗氧化剂的还原活性顺序为TBHQ＞BHA＞CA98＞CA60＞BHT＞CA25,说明CA具有较强的还原活性。3、考查了CA作为食品添加剂对葵花籽油的抗氧化效果,将CA应用到葵花籽油当中,通过定期取样检测油脂初级氧化产物和次级氧化产物指标（过氧化值、硫代巴比妥酸值、p-茴香胺值及游离脂肪酸含量）,对比研究了不同纯度的CA与合成抗氧化剂在加速氧化条件下（60℃）对葵花籽油氧化稳定性的影响。研究结果表明,随着CA纯度的增加,CA对葵花籽油的抗氧化能力增强,其抗氧化能力强于或相当于BHA、BHT的活性,但不如TBHQ的抗氧化活性。4、创建了迷迭香抗氧化剂——迷迭香酸（RA）的高效分离纯化工艺。首次采用中压硅胶柱层析法分离RA,采用乙酸甲酯单一溶剂作为洗脱液,研究了纯化过程中不同工艺参数对纯化效果的影响,获得了优化的纯化工艺条件:1200mm×80mm不锈钢中压层析柱装填160～280目层析硅胶,洗脱流速为30mL/min,负载量为35g/kg,此优化的工艺条件下可以获得纯度高达98.1%的迷迭香酸产品,回收率达90.5%。与传统方法相比具有以下优点:溶剂用量少、单一的洗脱液可回收利用、层析填料价格低廉,除杂快速、方便、生产周期短、分离效果好,易于实现连续工业化清洁生产。5、研究了RA的抗氧化能力。RA对羟自由基、超氧阴离子自由基、DPPH·以及ABTS·+均具有明显的清除作用和量效关系,对四种自由基的清除效果分别为:清除羟自由基的SC50值达到0.634μg/mL;清除超氧阴离子自由基和DPPH·的SC50值分别为0.1073mg/mL和0.1371mg/mL;清除ABTS·+的能力9644,与VC和VE相比,相同条件下,RA的抗氧化能力具有明显的优势。6、考查了RA作为功能食品补充剂的抗氧化效果。通过检测空白对照组与灌胃给药组小鼠体内的抗氧化酶SOD、CAT、GSH-Px的活性及脂质过氧化物MDA的含量来考查RA对小鼠的体内抗氧化活性。结果显示,高剂量RA可显著提高血清、肝及肾组织的SOD和CAT活力;高剂量RA可使肾组织GSH-Px酶的活力明显升高,但肝组织中的GSH-Px酶的活力却没有明显的变化（p＞0.05）;高剂量RA还可以降低血清、肝及肾组织MDA含量,证实了RA具有提高小鼠体内的抗氧化酶活性,同时降低小鼠体内脂质过氧化物含量的作用。7、研究了RA对小鼠肝和肾组织超微结构的影响。通过TEM（透视电镜）观察小鼠肝、肾组织切片,发现RA可以减少小鼠肝组织中脂滴的数量,并仅会使小鼠肾小管微绒毛发生轻度融合,说明RA可以明显促进小鼠肝脏脂肪的代谢过程,并不会对小鼠的肾脏造成伤害。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 迷迭香天然抗氧化剂的研究与应用概述
• 1.1.1 人工合成抗氧化剂的副作用
• 1.1.2 天然抗氧化剂的研发和应用是抗氧化剂的发展趋势
• 1.1.3 制约我国天然抗氧化剂应用的主要问题
• 1.1.4 迷迭香天然抗氧化剂概述
• 1.1.5 迷迭香天然抗氧化剂在食品及食品加工领域的研究与应用
• 1.1.6 迷迭香天然抗氧化剂在医药领域的活性研究与应用
• 1.1.7 迷迭香天然抗氧化剂在日用品领域的研究与应用
• 1.2 迷迭香抗氧化剂的主要化学成分
• 1.2.1 酚酸类成分
• 1.2.2 萜类成分
• 1.2.3 黄酮类成分
• 1.3 迷迭香抗氧化剂的分离与纯化
• 1.3.1 脂溶性抗氧化剂的分离与纯化
• 1.3.2 水溶性抗氧化剂的分离与纯化
• 1.4 抗氧化剂活性研究概述
• 1.4.1 自由基与抗氧化
• 1.4.2 活性氧
• 1.4.3 脂质过氧化
• 1.4.4 抗氧化活性的检测方法
• 1.5 迷迭香抗氧化剂研发与应用中存在的问题
• 1.6 研究目的意义与主要内容
• 2 迷迭香抗氧化剂——鼠尾草酸（CA）的高效分离研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 pH值控制匀浆萃取法提取CA
• 2.3.2 交替酸碱法纯化CA
• 2.3.3 中压柱层析法纯化CA
• 2.3.4 高效液相色谱法测定CA含量
• 2.3.5 实验数据统计分析
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 高效液相色谱法检测CA的方法学考查
• 2.4.2 pH值控制匀浆萃取分离CA
• 2.4.3 交替酸碱法纯化CA
• 2.4.4 中压柱层析法纯化CA
• 2.5 本章小结
• 3 鼠尾草酸抗氧化能力研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料与设备
• 3.2.1 实验材料
• 3.2.2 实验设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 还原能力测试
• 3.3.2 清除DPPH·能力测试
• +能力测试'>3.3.3 清除ABTS·⁺能力测试
• 3.3.4 铁还原抗氧化能力测定
• 3.3.5 实验数据统计分析
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 还原能力
• 3.4.2 清除DPPH·能力
• +能力'>3.4.3 清除ABTS·⁺能力
• 3.4.4 铁还原抗氧化能力
• 3.5 本章小结
• 4 鼠尾草酸对葵花籽油氧化稳定性研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与设备
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验设备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 过氧化值的测定
• 4.3.2 丙二醛的测定
• 4.3.3 p-茴香胺值的测定
• 4.3.4 游离脂肪酸的测定
• 4.3.5 实验数据统计分析
• 4.4 结果和讨论
• 4.4.1 CA对葵花籽油过氧化值的影响
• 4.4.2 CA对葵花籽油硫代巴比妥酸（TBARS）值的影响
• 4.4.3 CA对葵花籽油p-茴香胺值的影响
• 4.4.4 CA对葵花籽油游离脂肪酸含量的影响
• 4.5 本章小结
• 5 迷迭香抗氧化剂——迷迭香酸（RA）的高效分离研究
• 5.1 引言
• 5.2 实验材料与设备
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验设备
• 5.3 实验方法
• 5.3.1 硅胶柱层析纯化RA
• 5.3.2 高效液相色谱法测定RA含量
• 5.3.3 实验数据统计分析
• 5.4 结果与讨论
• 5.4.1 高效液相色谱法检测RA的方法学考查
• 5.4.2 硅胶粒度对RA回收率的影响
• 5.4.3 洗脱速度对RA回收率的影响
• 5.4.4 负载量对RA回收率的影响
• 5.4.5 优化条件下纯化RA
• 5.5 本章小结
• 6 迷迭香酸的体外抗氧化能力研究
• 6.1 引言
• 6.2 实验材料与设备
• 6.2.1 实验材料
• 6.2.2 实验设备
• 6.3 实验方法
• 6.3.1 清除羟自由基能力测定
• 6.3.2 清除超氧阴离子能力测定
• 6.3.3 清除DPPH·能力测试
• +能力测试'>6.3.4 清除ABTS·⁺能力测试
• 6.3.5 实验数据统计分析
• 6.4 结果与讨论
• 6.4.1 RA对羟自由基的清除活性
• 6.4.2 RA对超氧阴离子自由基的清除活性
• 6.4.3 RA清除DPPH·能力
• +能力'>6.4.4 RA清除ABTS·⁺能力
• 6.5 本章小结
• 7 迷迭香酸对小鼠体内抗氧化活性及肝、肾组织超微结构影响的研究
• 7.1 引言
• 7.2 实验材料与设备
• 7.2.1 实验材料
• 7.2.2 实验设备
• 7.3 实验方法
• 7.3.1 RA对小鼠器官指数的影响
• 7.3.2 总蛋白含量的测定
• 7.3.3 RA对小鼠体内SOD活性影响的研究
• 7.3.4 RA对小鼠体内CAT活性影响的研究
• 7.3.5 RA对小鼠体内GSH-Px活性影响的研究
• 7.3.6 RA对小鼠体内脂质过氧化物MDA影响的研究
• 7.3.7 RA对小鼠肝脏和肾脏组织超微结构的影响
• 7.3.8 实验数据统计分析
• 7.4 结果与讨论
• 7.4.1 各组小鼠的器官指数
• 7.4.2 小鼠血清、肝及肾组织匀浆总蛋白含量
• 7.4.3 各组小鼠血清、肝及肾组织SOD活力
• 7.4.4 各组小鼠肝、肾组织CAT活力
• 7.4.5 各组小鼠肝、肾组织GSH-Px活力
• 7.4.6 各组小鼠血清、肝及肾组织MDA含量
• 7.4.7 RA对小鼠肝脏组织超微结构的影响
• 7.4.8 RA对小鼠肾脏组织超微结构的影响
• 7.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢