黑玉米中黑色素和氨基酸的研究

论文摘要

黑玉米是玉米的一个新品种,其籽粒角质层不同程度地沉淀黑色素,外观乌黑发亮。黑玉米不仅色泽独特,而且营养丰富,富含水溶性黑色素、多种氨基酸和各种人体必需的微量元素。本课题以黑玉米为研究对象,对黑玉米中黑色素的提取工艺、组成、抗氧化性及营养成分氨基酸进行了研究。研究内容主要包括以下三个部分:1.黑玉米中黑色素的提取工艺及组成研究;2.黑玉米和黄玉米提取物的抗氧化性研究;3.毛细管电泳-电化学法检测黑玉米皮中三种氨基酸的含量。黑玉米色素属天然花青苷色素。通过正交实验确定了黑色素的最佳提取条件:95%的乙醇溶液、料液比1:30、pH=1、提取时间45 min;并采用液质联用（LC-MS）技术对山东和山西两种黑玉米中花青苷的种类进行了确定,其中山东黑玉米中主要含有两种花青苷,分别是矢车菊和天竺葵花青素;山西黑玉米中主要含有三种花青苷,分别是矢车菊、天竺葵和芍药花青素。为了研究其抗氧化活性和比较抗氧化效果,本实验以常见的黄玉米与黑玉米为原材料,进行了一系列抗氧化性能实验。用不同极性的溶剂对玉米中的抗氧化性物质进行超声提取,并对所得提取物进行清除DPPH·自由基实验,得出黄玉米和黑玉米各自的不同溶剂提取物中抗氧化性最强的部分;以两种玉米提取物中抗氧化性最强的部分为材料,进行邻苯三酚自氧化抑制实验和抑制猪油自氧化实验,并对两种玉米提取物中抗氧化性最强的部分进行总黄酮含量的测定。结果表明:黄玉米和黑玉米各自的不同溶剂提取物中抗氧化性最强的部分均为80%乙醇提取物;黄玉米乙醇提取物中总黄酮含量为16.2mg/8g,黑玉米乙醇提取物中总黄酮含量为51.5mg/8g,三种抗氧化实验均说明黑玉米抗氧化性比黄玉米好,具有较好的清除自由基和抗氧化的能力。采用OPA为柱前衍生化试剂,用毛细管电泳-电化学检测（CE-ED）的方法测定了黑玉米中亮氨酸、缬氨酸和丙氨酸的含量。以直径为300μm的碳圆盘电极为工作电极,研究了运行缓冲液pH值、检测电压、分离电压和进样时间对三种氨基酸分离和检测的影响,得到了最佳电泳条件:100mmol/L硼砂（pH7.8）为运行缓冲液、检测电压0.95V（vs.SCE）、分离电压18kV、进样时间6s。在优化条件下,三组分可在18 min内完全分离,检出限分别为2.5×10-4 g/L、2.5×10-4 g/L、5.0×10-4 g/L。该方法准确、简单易行,样品处理简单,为氨基酸分离测定提供了一种快速灵敏的检测方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 黑玉米概述
• 1.2 黄玉米概述
• 1.3 花青苷概述
• 1.3.1 花青苷类物质的结构和分类
• 1.3.2 花青苷物质的初步分离鉴定
• 1.4 抗氧化活性
• 1.4.1 抗氧化剂
• 1.4.2 天然抗氧化成分提取的主要方法
• 1.4.3 抗氧化能力测定方法
• 1.5 毛细管电泳概述
• 1.5.1 高效毛细管电泳及其特点
• 1.5.2 电化学检测法
• 1.5.3 毛细管电泳的应用
• 1.6 本课题的目的和意义
• 2 黑玉米中黑色素的提取工艺及组分研究
• 2.1 实验药品与仪器
• 2.1.1 材料与试剂
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 黑玉米色素的脱脂
• 2.2.2 黑玉米色素浸提条件的正交实验
• 2.2.3 黑玉米色素的紫外可见光谱分析
• 2.2.4 黑玉米色素的纯化
• 2.2.5 黑玉米色素的液质联用分析
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 黑玉米色素的紫外－可见光谱分析
• 2.3.2 黑玉米色素的正交实验分析
• 2.3.3 黑玉米色素的液相色谱图分析
• 2.3.4 黑玉米色素的质谱图分析
• 2.4 小结
• 3 黑玉米和黄玉米中抗氧化提取物的试验研究
• 3.1 实验药品与仪器
• 3.1.1 实验药品
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 样品前处理和溶液的配制
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 玉米抗氧化性物质的提取
• 3.3.2 玉米提取物清除DPPH·自由基实验
• 3.3.3 玉米乙醇提取物抑制邻苯三酚自氧化实验
• 3.3.4 玉米乙醇提取物抑制猪油自氧化实验
• 3.3.5 玉米乙醇提取物中总黄酮含量的测定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 玉米提取物清除DPPH·自由基实验结果
• 3.4.2 玉米乙醇提取物抑制邻苯三酚自氧化实验结果
• 3.4.3 玉米乙醇提取物抑制猪油自氧化实验结果
• 3.4.4 玉米乙醇提取物总黄酮含量测定结果
• 3.5 小结
• 4 毛细管电泳-电化学法检测黑玉米皮中三种氨基酸的含量
• 4.1 仪器与材料
• 4.1.1 材料与试剂
• 4.1.2 仪器
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 溶液配制
• 4.2.2 样品处理
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 缬氨酸、亮氨酸和丙氨酸结构
• 4.3.2 电泳条件的优化
• 4.3.3 重现性、线性范围及检出限
• 4.3.4 样品测定及回收率
• 4.4 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文