爱玉子多酚的提取、纯化及其抗氧化活性研究

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爱玉子(.Ficus pumila var. awkeotsang (Makino) Corner)系桑科木质藤本。在台湾,其成熟瘦果在水中揉洗可制成清凉饮品“爱玉冻”,而制作后大量的去胶瘦果被丢弃。为充分利用这一资源,本论文以闽侯栽培的爱玉子为材料,在优化去胶脱脂瘦果多酚提取、纯化工艺的基础上,初步分析了爱玉子多酚的化学成分,并对其体外的抗氧化活性和自由基清除能力进行了系统研究。主要结果如下:1. GC-MS分析表明,爱玉子种籽油中脂肪酸以不饱和脂肪酸为主,包括α-亚麻酸(52.67%)、亚油酸(20.81%)、油酸(15.10%)等。采用3种评价体系(FRAP法、DPPH法、TEAC法),比较了爱玉子叶片及其雌雄榕果各部的体外抗氧化活性。结果表明,在3种不同体系中,爱玉子雄榕果中雄花和雌榕果中去胶脱脂瘦果的乙醇提取液均表现出较强的抗氧化活性,这与其总酚质量分数高有关。但从资源综合利用角度看,选取爱玉子的去胶脱脂瘦果作为材料,开展后续研究。2.采用响应面分析法优化,确定了超声辅助提取爱玉子脱脂瘦果多酚的最佳工艺参数:乙醇体积分数89%、液料比22:1、提取温度30-C;此条件下测得的爱玉子多酚提取率为3.21%,与理论预测值(3.25%)相比,相对误差为1.34%。3.从7种国产大孔树脂中,筛选出对爱玉子多酚有良好吸附和解吸效果的D101树脂,考察了该树脂对爱玉子多酚的吸附解吸特性。结果显示,最佳吸附解吸条件为:吸附时,提取液初始质量浓度约2.3mg·mL-1,时间约8h,提取液pH值可不调整;解吸时,以体积分数70%乙醇液为洗脱剂,流速1.0mL·min-1。在此条件下制备的爱玉子树脂富集物,多酚纯度达58.49+1.14%,比粗提物提高了16.87%。可见,D101树脂适于富集爱玉子瘦果多酚,可作为规模化生产的有效吸附剂。4.以Sephadex LH-20层析介质,对爱玉子树脂富集物进行柱上色谱分级纯化,获得Frac Ⅰ、Frac Ⅱ和FracⅢ3个级分,其中Frac Ⅰ得率最高(占全部级分的62.41%),总酚含量亦最高,说明SephadexLH-20介质对爱玉子多酚中各物质的纯化有一定的效果。5.爱玉子树脂富集物甲醇液在280nm处有最大吸收峰,对酸水解前、后的树脂富集物HPLC色谱图进行分析,推测爱玉子多酚属原花青素类。树脂富集物中总酚、黄烷醇及原花青素的质量分数分别为465.67mg.g1、95.52mg·g-1和429.41mg·g1,其中原花青素占总酚的73.41%,提示原花青素类是爱玉子多酚抗氧化作用的主要贡献者。6.分别采用7种体外抗氧化体系,对爱玉子脱脂瘦果多酚粗提物、树脂富集物及3个纯化级分(FracⅠ、FracⅡ、FracⅢ)的抗氧化活性进行了系统评价。爱玉子多酚提取物及其纯化级分均具有较强的还原力,且活性强于BHT,其中树脂富集物的还原力最强,50%抑制率浓度(pIC50)为0.114mg·mL-1, FRAP值为4.13FeSO4mmol·g-1。统计分析表明,不同多酚提取物还原力的50%抑制率浓度(PIC50)和FRAP值与其总酚间均存在一定的相关性(R2>0.76)。爱玉子不同多酚提取物还原力的大小依次为:树脂富集物>FracⅠ>FracⅡ>粗提物>FracⅢ。爱玉子不同多酚提取物对ABTS·+和DPPH·均有清除作用,清除率均随浓度的提高而增大,且清除率与浓度间均存在显著的量效依赖关系(R2>0.97)。依据TEAC值大小,对ABTS·+的清除能力由强到弱依次为:树脂富集物>FracⅡ>FracⅠ>粗提物> FracⅢ,统计分析显示TEAC值与其总酚质量分数间存在显著的正相关(R2为0.9543)。依据50%抑制率浓度(pIC50)大小,清除DPPH·能力从强至强依次为FracⅠ、FracⅡ、粗提物、富集物、FracⅢ,这结果与还原力、FRAP值和TEAC值存在一些差异。爱玉子不同多酚提取物对·OH和O2-·2种活性氧自由基均具有较强的清除能力,且清除率均随质量浓度的增加而增大,在试验浓度范围内,清除率与质量浓度间均存在显著的量效依赖关系(R2>0.99),对·OH的清除能力由强到弱依次为:富集物>FracⅡ>FracⅠ>FracⅢ>粗提物,其中树脂富集物对·OH的50%抑制率浓度(PIC50)为0.066mg·mL-1;依据PIC50值大小,爱玉子不同多酚提取物清除02-·能力由强到弱依次为FracⅡ、FracⅠ、富集物、FracⅢ、粗提物。在β-胡萝卜素/亚油酸体系中,爱玉子多酚提取物均表现出一定的抗脂质过氧化抑制作用,其中树脂富集物的抑制效果最好(p=1.00mg·mL-1时,抑制率62.09%)。不同多酚提取物抗脂质过氧化作用高低顺序依次为:富集物>FracⅠ> FracⅡ>粗提物>FracⅢ。7.爱玉子不同多酚提取物对-OH致质粒DNA的氧化损伤均表现出一定的保护作用或修复性,活性优于对照品芦丁,其中FracIⅢ对DNA氧化损伤的保护效果最好。综上所述,爱玉子多酚属原花青素类,具有强的自由基清除能力、抗氧化活性,及对DNA氧化损伤的有一定保护作用。可见,爱玉子去胶脱脂瘦果在天然自由基清除剂领域有潜在的开发利用价值,但抗氧化作用成分的具体化学结构及其机理有待下一步研究。
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