菠萝皮中多酚类物质的提取、纯化及抗氧化活性的研究

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近年来,多酚类物质对人体的保健防病作用日益受到人们的关注,对其清除机体内自由基、防癌、抗辐射、抗过敏、抗炎症、抗菌及抗血栓等生物活性功能的发现,使得多酚的研究和应用越来越受到重视。菠萝又名凤梨,现已成为我国华南主产区农村经济的一大支柱产业。由于菠萝果实不易贮存,除少部分直接销售外,大部分用于加工。而其加工的副产物-果皮,不仅含有丰富的蛋白质、粗纤维,还含有人体所需的P、K、Ca、Mg、 Na, Cu、Zn、Fe、Ni、Mn、Co等元素及多酚类物质。因此若不加以利用,既浪费资源又污染环境。本课题以菠萝皮为原料,采用溶剂和超声波对多酚类物质进行提取;采用树脂对其吸附和解吸性能进行研究;并对其中的多酚类物质进行鉴定,对其抗氧化能力及其相互作用进行研究。主要结果如下:1分别采用溶剂提取和超声提取法提取菠萝皮中的多酚类物质,通过紫外分光光度计建立最佳的测定方法。通过单因素和响应面法得到最佳溶剂提取工艺为:提取温度48.4℃、提取时间73.6min、乙醇体积分数41.6%、液料比46.8:1(mL/g),在此条件下进行提取,菠萝皮中总多酚得率最高可达7.77mg/g;通过单因素和正交得到超声法的最佳提取条件为:溶剂为50%的乙醇、液料比为40:1(mL/g)、提取时间为20min、菠萝皮粒度为过50目,此条件下多酚得率为7.98mg/g;2考察树脂对菠萝皮多酚的吸附和解吸效果。比较5种树脂的吸附和解吸能力,从中筛选出适合分离菠萝皮总多酚的树脂,并对其吸附和解吸性能进行研究。结果表明,D101最适合用于菠萝皮总多酚的吸附和解吸,最佳条件:上样流速为1.5mL/min,上柱样液为3.9mg/mL,解吸剂为80%乙醇,洗脱流速为1.0mL/min。经D101处理后的菠萝皮总多酚的含量为39.03%;3采用三种方法测定菠萝皮提取物和经树脂处理后的样品的抗氧化活性,总抗氧化能力结果为1g提取物相当于0.037gVit C,1g经D101处理后的样品相当于0.029gVit C;还原能力结果为1g提取物相当于0.187gVit C,而1g经D101处理后的样品相当于0.166gVit C;清除DPPH·结果为提取物的IC50为1.13mg/mL,经D101处理后的样品的ICso为1.47mg/mL。由以上数据可以看出,菠萝皮提取物的抗氧化能力优于其经D101处理后的样品;4采用高效液相色谱-质谱联用鉴定菠萝皮中多酚的种类和含量并对其抗氧化活性及其相互作用进行研究。结果表明:儿茶素、表儿茶素、没食子酸和阿魏酸为菠萝皮中最主要的四类多酚,其在菠萝皮中的含量分别为58.51mg/100g、50.00mg/100g、31.76mg/100g、19.50mg/100g。抗氧化实验结果表明,四种多酚的DPPH·清除能力为没食子酸>表儿茶素>儿茶素>阿魏酸,表儿茶素-阿魏酸和没食子酸-阿魏酸组合表现出加和作用,其余四组表现出拮抗作用。每摩尔的总抗氧化能力为表儿茶素>儿茶素>没食子酸>阿魏酸,且两两组合表现出一般的加和作用。菠萝皮中发挥主要抗氧化功效的物质可能是多酚聚合体或者一些其他抗氧化物质。
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