美国黑莓果实中花色苷的提取纯化、稳定性及抗氧化活性研究

美国黑莓果实中花色苷的提取纯化、稳定性及抗氧化活性研究

论文摘要

美国黑莓(American blackberry)属蔷薇科悬钩子植物,原产北美,是近年风靡全球的第三代水果的代表品种。果实柔软多汁,色泽宜人,营养丰富,有香味,含糖6%-10.67%,含有人体必需的17种氨基酸和维生素,其中维生素C的含量是苹果的5倍、葡萄的6倍,食之消暑生津、止渴除痰、醒酒提神。特别重要的是:黑莓果实含有极为丰富的色素及纤维素。其中色素属花色苷类,其基本结构为矢车菊色素在3位和5位上与葡萄糖等形成糖苷键。黑莓中的花色苷具有抗氧化、抗突变、预防心脑血管疾病、保护肝脏、抑制肿瘤细胞发生等多种生理功能。其中的矢车菊色素-3-葡萄糖苷是黑莓中含有的重要生物活性物质,具有降低血清蛋白和脂质体过氧化作用,并且对局部贫血肝脏的氧化性损伤具有保护作用。本实验以美国黑莓作为研究对象,对其花色苷的提取纯化及其稳定性和抗氧化活性进行了研究。本论文首先确立了分析方法:应用分光光度法测定美国黑莓色素中花色苷总含量。采用了四种抗氧化活性测定方法:清除羟基自由基活性测定方法、清除DPPH自由基活性测定方法、清除超氧阴离子自由基测定方法和抑制亚油酸过氧化测定方法,用来测定黑莓花色苷的抗氧化活性。在提取工艺研究中,采用了溶剂法,超声波辅助法,酶法及微波法四种方法。通过对提取各因素进行单因素条件实验和正交试验,确定溶剂法提取黑莓花色苷的最佳提取条件为:乙酸浓度为30%,提取温度为25°C,提取时间为60min,料液比为1:2。超声波辅助提取法提取美国花色苷的最佳提取条件为:乙酸浓度35%,提取温度30°C,提取时间40min,料液比1:2;酶法最佳提取条件为:纤维素酶浓度为5mg/g,提取温度为55°C,提取时间为90min,料液比为1:2;微波法最佳条件为:料液比1:2,提取温度60°C,提取时间5min,提取功率800W。溶剂浸提法提取效果最好,但提取较长。在纯化研究中,应用大孔树脂纯化黑莓提取物中花色苷的技术工艺。研究结果表明,选用AB-8大孔树脂为吸附剂,上样浓度0.2mg/mL,吸附流速1.0mL/min,吸附温度25°C;较适宜的解析条件为:洗脱剂为60%乙醇溶液,洗脱流速为1mL/min。纯化后提取物的纯度(按矢车菊色素计算)为22.4%,吸附平衡时间为4h,解析平衡时间为3h。在对黑莓花色苷的稳定性研究结果表明,随着pH值的升高,最大吸收波长逐渐变大,色素的颜色由红色逐步变为蓝色。在酸性条件下,黑莓花色苷的光稳定性较好,随着pH值的升高色素开始降解,黑莓花色苷在自然光直射比避光条件下的褪色快,酸性条件下热稳定性较好,100°C时,pH值在4.0-6.0的花色苷热稳定性较差。Fe2+和Na+对花色苷的稳定性无不良影响;Cu2+、Mg2+、K+、Zn2+、Ca2+、Fe3+对花色苷的稳定性均有不良影响。蔗糖、D-果糖、麦芽糖均对花色苷的稳定性有增强作用,葡萄糖稳定性较差。Vc的加入对花色苷的稳定性有明显的破坏作用,苯甲酸钠,酒石酸对花色苷的稳定性有明显的不良影响。柠檬酸的加入对花色苷稳定性无显著影响,H2O2和亚硫酸钠的加入导致花色苷稳定性下降。本文对黑莓花色苷的抗氧化活性进行了研究。研究结果表明,黑莓花色苷具有抗氧化活性,可以有效清除DPPH自由基和羟基自由基;超氧自由基清除能力比Vc要强;具有抑制亚油酸过氧化作用。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1 引言
  • 1.1 植物花色苷研究现状
  • 1.1.1 花色苷的结构
  • 1.1.2 花色苷的生理功能
  • 1.1.3 花色苷的提取方法
  • 1.1.4 花色苷的分离纯化
  • 1.1.5 花色苷的稳定性
  • 1.2 美国黑莓果实中花色苷的研究现状
  • 1.3 研究目的与意义
  • 1.4 主要研究内容
  • 2 材料与方法
  • 2.1 试剂与仪器
  • 2.1.1 试剂
  • 2.1.2 大孔树脂
  • 2.1.3 主要仪器
  • 2.2 试验方法
  • 2.2.1 花色苷定量分析分光分度法
  • 2.2.2 黑莓果实中花色苷的提取
  • 2.2.3 黑莓果实中花色苷的纯化
  • 2.2.4 影响黑莓果实中花色苷稳定性因素的研究
  • 2.2.5 黑莓果实中花色苷的抗氧化活性的测定方法
  • 3 结果与分析
  • 3.1 黑莓果实中花色苷含量测定分光分度法
  • 3.1.1 黑莓果实中花色苷含量测定pH 选择
  • 3.1.2 盐酸矢车菊色素标准溶液的吸收曲线和标准曲线
  • 3.2 黑莓果实中花色苷的提取
  • 3.2.1 溶剂浸提法提取黑莓色素
  • 3.2.2 超声波辅助法提取黑莓色素
  • 3.2.3 酶法提取黑莓色素
  • 3.2.4 微波法提取黑莓色素
  • 3.2.5 最佳提取方法的筛选
  • 3.3 黑莓花色苷的纯化
  • 3.3.1 大孔树脂纯化前预处理结果
  • 3.3.2 大孔树脂对黑莓果实中的花色苷的纯化
  • 3.4 影响黑莓果实花色苷稳定性的因素
  • 3.4.1 不同pH 对最大吸收波长及颜色的影响
  • 3.4.2 光照对黑莓果实中花色苷稳定性的影响
  • 3.4.3 温度对黑莓果实中花色苷的稳定性影响
  • 3.4.4 糖对黑莓果实中花色苷稳定性的影响
  • 3.4.5 Vc 对黑莓果实中花色苷的稳定性影响
  • 3.4.6 防腐剂对黑莓果实中花色苷稳定性的影响
  • 3.4.7 氧化剂和还原剂对黑莓果实中花色苷稳定性的影响
  • 3.4.8 金属离子对黑莓果实中花色苷稳定性的影响
  • 3.4.9 其他食品添加剂对黑莓果实中花色苷的稳定性影响
  • 3.5 黑莓果实中花色苷的抗氧化活性测定
  • 3.5.1 黑莓果实中花色苷还原能力
  • 3.5.2 黑莓果实中花色苷清除羟基自由基(OH)能力
  • 3.5.3 黑莓果实中花色苷清除 DPPH 自由基的能力
  • 2-·)的能力'>3.5.4 黑莓果实中花色苷清除超氧阴离子自由基(O2-·)的能力
  • 3.5.5 黑莓果实中花色苷抑制亚油酸过氧化能力
  • 4 讨论
  • 4.1 花色苷的提取
  • 4.1.1 溶剂浸提法提取花色苷
  • 4.1.2 超声波辅助法提取花色苷
  • 4.1.3 酶法提取花色苷
  • 4.1.4 微波提取花色苷
  • 4.1.5 不同提取方法在花色苷提取中的应用
  • 4.2 花色苷的纯化工艺
  • 4.2.1 大孔吸附树脂性能
  • 4.2.2 吸附解析工艺
  • 4.3 花色苷的稳定性
  • 4.4 花色苷的抗氧化活性
  • 4.4.1 花色苷的还原力
  • 4.4.2 花色苷的清除自由基的能力
  • 4.4.3 花色苷抑制亚油酸过氧化能力
  • 5 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 相关论文文献

    • [1].美国黑莓品种三冠王在北京的引种表现[J]. 中国果树 2015(03)
    • [2].美国黑莓组织培养一次成苗研究[J]. 种子 2016(10)
    • [3].美国黑莓栽培技术[J]. 中国农村小康科技 2008(08)
    • [4].美国黑莓大棚栽培技术[J]. 农村实用技术 2008(07)
    • [5].水分胁迫对美国黑莓光合特性的影响[J]. 河北农业大学学报 2009(02)

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