紫苏叶多糖提取与抗氧化活性的研究

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紫苏[Perilla frutescens(L.)Britt.]属双子叶植物纲、合瓣花亚纲、唇形科、紫苏属的一年生草本植物。随着对紫苏资源综合利用的研究不断深入,紫苏的种子、梗、叶等具有的特殊的活性成分和营养功能越来越被人们所认识,但紫苏资源的有效成分的研究与开发却仍处于起步阶段,因此,如何从紫苏中分离出有效活性成分并鉴定其生物活性强弱已经成为当前的研究热点。针对紫苏叶多糖成分研究较少的现状,本课题以紫苏叶为原料,研究了水浸提和微波技术辅助浸提获取紫苏叶多糖的工艺条件、活性炭和树脂脱色的工艺条件、Seveage法去除蛋白的工艺条件及DEAE-纤维素层析分离,并研究了紫苏叶多糖的抗氧化活性。研究成果拓展了紫苏叶资源有效成分的研究,为紫苏叶多糖的应用提供了理论依据和技术基础,并丰富了植物多糖的开发与研究,主要研究内容如下:1、研究了料液比、浸提温度和提取时间对紫苏叶多糖提取率的影响,并通过正交试验获得了水浸提紫苏叶多糖的最佳工艺参数。结果表明,当料液比为1:30、浸提温度为80℃、提取时间为6h时,所得紫苏叶多糖提取率为2.21%。研究了微波技术辅助提取紫苏叶多糖的最优工艺参数。结果表明,装载量对多糖提取率的影响极显著,微波功率和微波时间对紫苏叶多糖提取率的影响显著。紫苏叶多糖最佳的微波提取工艺参数为:装载量为10mL、微波时间为30s、微波功率为800W,所得紫苏叶多糖提取率为3.99%。对比了水浸提和微波技术辅助提取紫苏叶多糖的提取效果。结果表明,微波技术辅助浸提法提取紫苏叶多糖的提取率较高于水浸提法且时间较短,但存在一次性设备投入较高的问题。因此,生产者可根据实际情况选用提取技术。2、研究了活性炭和树脂对紫苏叶多糖提取液的脱色工艺条件。在单因素实验的基础上,利用Box-Benhnken中心组合设计,采用响应曲面法对紫苏叶多糖提取液的活性炭脱色工艺进行优化,结果表明,紫苏叶多糖提取液的最佳活性炭脱色工艺条件为:活性炭用量0.58%、pH6.0、温度50℃、时间15min,紫苏叶多糖提取液脱色率达99.99%,多糖损失率为5.05%。采用正交试验对紫苏叶多糖提取液的树脂脱色工艺进行优化,结果表明,紫苏叶多糖提取液的最佳树脂脱色工艺条件为:树脂用量5.0%、pH6.0、温度80℃、时间60min,紫苏叶多糖提取液脱色率达96.1%,多糖损失率为15.6%。3、研究了Seveage法对紫苏叶多糖的脱蛋白工艺。结果表明,氯仿与正丁醇的体积比为4:1、样液与Seveage试剂的体积比为1:1、时间为35min、次数为2次,紫苏叶多糖的脱蛋白率为73.6%,多糖损失率为17.3%。紫苏叶多糖提取液、紫苏叶多糖脱色液、紫苏叶多糖脱蛋白液和紫苏叶多糖脱色脱蛋白液经DEAE-纤维素柱层析,用蒸馏水、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0mol/LNaCl洗脱液进行洗脱,均分离得到紫苏叶多糖Ⅰ(PLPⅠ)、紫苏叶多糖Ⅱ(PLPⅡ)、紫苏叶多糖Ⅲ(PLPⅢ)、紫苏叶多糖Ⅳ(PLPⅣ)、紫苏叶多糖Ⅴ(PLPⅤ)、紫苏叶多糖Ⅵ(PLPⅥ)六个紫苏叶多糖组分。4、研究了紫苏叶多糖的体外抗氧化活性。从清除羟自由基(·OH)、清除超氧阴离子自由基(O2-·)、清除DPPH自由基(DPPH·)、清除ABTS自由基、清除亚硝酸根离子、螯合铁离子能力以及还原能力等探讨紫苏叶多糖提取液、脱色液、脱蛋白液、脱色脱蛋白液、PLPⅠ、PLPⅡ、PLPⅢ、PLPⅣ、PLPⅤ、PLPⅥ的抗氧化活性。结果表明,紫苏叶多糖具有良好的抗氧化活性。
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