菠萝蜜果皮抗氧化活性成分的研究

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菠萝蜜果皮为桑科植物菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus Lam.)果实的外皮,菠萝蜜具有益胃生津、补阴止渴、健胃消食的功效,被誉为“热带水果皇后”。菠萝蜜果皮占菠萝蜜整果比重68%以上,在加工过程中,常常被当作废弃物丢掉,造成了极大地浪费,为实现菠萝蜜果皮的利用,为菠萝蜜综合开发利用提供理论基础。本文以菠萝蜜果皮为研究对象,采用现代分离技术和检测手段对菠萝蜜果皮中的抗氧化活性物质进行了跟踪提取、分离、纯化与鉴定。主要研究结果如下:(1)用DPPH、OH、ABTS三种自由基对菠萝蜜果皮、果肉、种子、种皮四部位的抗氧化性进行了研究,并通过半抑制率IC50值来评价抗氧化活性大小。研究发现,各部位的清除力大小均随着浓度的升高而增加;各部位提取物对三种自由基清除能力大小如下:果皮>种皮>果肉>种子。(2)通过单因素试验对影响菠萝蜜果皮抗氧化活性成分提取的各因素进行条件考查,采用响应面分析法进行工艺的优化,考查了各主要因素对DPPH自由基抑制率的影响,结果显示,各因素及各因素间的交互作用均对DPPH抑制率有显著性的影响;对试验结果进行拟合得到DPPH抑制率(Y)关于溶剂浓度(X1)、提取温度(X2)和料液比(X3)的三元二次回归方程:Y=-3599.1175+66.0335X1+29.6705X2+37.065X3+0.019X1X2-0.18X1X3-0.29X2X3-0.4181X12-0.2441X12-6.6275X32方差分析表明此模型能够预测试验结果;工艺优化得到提取的最佳条件为:溶剂浓度80%、提取温度65℃,料液比1:3,此工艺条件下,对DPPH自由基抑制率可达到68.95%,与模型预测值68.96%相符。(3)通过DPPH.ABTS.FRAP三种方法评价不同萃取部位的抗氧化活性,并考察了活性物质多酚、黄酮的含量。结果表明,菠萝蜜果皮乙酸乙酯部多酚黄酮的含量最高,分别为1.346mg/g、1.102mg/g,含量最低的是水部,分别为0.593mg/g、0.029mg/g。不同部位中抗氧化活性大小顺序为乙酸乙酯部(EA)>石油醚部(PE)>水部(W),其中乙酸乙酯部对DPPH自由基抑制率最高可达到94%,对ABTS自由基可达99.1%,总抗氧化能力FRAp值可达952.6μmol/L;石油醚部对DPPH清除率达90.9%,对ABTS达97.9%,FRAP值为733.2μmol/L;水部清除DPPH自由基能力达到90%,清除ABTS为89%,FRAP值为620μmol/L。果皮粗提物的抗氧化活性和多酚黄酮的含量均低于萃取后的乙酸乙酯部和石油醚部,萃取的过程成功的富集了抗氧化性能高的有效成分,有利于果皮中抗氧化单体成分的进一步分离纯化。(4)采用柱层析分离方法对菠萝蜜果皮乙醇提取物进行分离纯化,通过反复利用硅胶柱,薄层层析和凝胶柱等分离手段,从石油醚部和乙酸乙酯部共获得10种化合物,其中8种化合物因所得量较低或结构复杂等原因,尚未确定出具体结构。另外BLM-8和BLM-10两种化合物,经过1H-NMR和13C-NMR核磁共振波谱仪检测后结构已确定,分别为环木菠萝烯酮(Cycloartenone)和环桉树醇(Cycloeucalenol)。通过本试验的分离纯化工艺,得到了10个菠萝蜜果皮中所含有的特征性的萜类成分,为全面控制菠萝蜜的植物化学数据提供理论依据。
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