薯蔓类黄酮中试综合提取、纯化及生理活性研究

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中文摘要：甘薯叶、柄、藤(以下简称为薯蔓)在20世纪60年代还是一种完全被忽视的食物成分，随着科学技术的发展，薯蔓的营养价值才越来越被人们重视起来。国内外生产黄酮类化合物(也称类黄酮)多以中草药为原料，不仅资源有限，且价格相对昂贵，无形中增加了该类产品的生产成本。本课题以丰富、廉价的农产品废弃物薯蔓为原料，对薯蔓中含量丰富、药理和营养功效显著的黄酮类化合物进行中试综合提取研究，得出最佳的工艺参数，并研究了薯蔓黄酮类化合物(以下简称为FSPV)的分离纯化工艺和生理活性，以期为黄酮类化合物保健食品、药物原材料的大规模工业化生产提供了坚实的理论与实践基础。我国不仅薯蔓产量高，品种也繁多，不同品种的薯蔓总黄酮含量存在很大的差异，本论文首先选择具有代表性的6种品种薯蔓(徐薯18、南薯88、宁P-4、皖薯1号、渝苏303、金山291)，醇提FSPV后，采用分光光度法测定FSPV含量。发现该法测定总黄酮含量简便、快速、结果可靠，6个品种中以徐薯18的总黄酮含量最高，故选择其作为中试综合提取FSPV的原料。为了充分利用资源，中试工艺设计为用水提薯蔓多糖后的薯蔓残渣来提取FSPV。本中试综合提取FSPV时，每次投干薯蔓2.5～4.0kg(是小试的250～400倍)。经过重复实验，并多次验证每个提取条件下的FSPV得率，得出最佳工艺为：真空度0.05～0.06MPa，固液比1：30，提取温度63℃，乙醇浓度70％，提取时间4hr，提取次数为1次，得率为2.11％。中试综合提取出来的FSPV中杂质较多，为了提高FSPV纯度，需要对粗FSPV进行精制。研究了用膜技术和大孔吸附树脂精制粗FSPV，并采用高压液相法(HPLC)分析FSPV的组成。选用截留相对分子质量分别为8000、2500、1000、500的复合膜，对FSPV有效成分迁移率及产品纯度进行比较，发现截留相对分子量为2500的膜较合适，使FSPV的纯度从34.37％提高到53.34％，实验测定了不同温度和压力下的超滤效果，发现随着超滤压力和料液温度的增加，膜通量也随之升高，但是透过液中FSPV的纯度也相应的降低，但是降低的幅度不大。研究了大孔树脂对FSPV吸附分离特性。选择8种大孔吸附树脂，比较其对FSPV的吸附率和解吸率，选择最佳树脂种类，并对其动力学曲线和静态、动态吸附性能进行了考察。结果表明：AB-8树脂对FSPV有较好的吸附和解吸效果；AB-8树脂静态吸附FSPV的适宜条件：上样浓度为1.2mg/mL，pH为4.0左右，解吸液为95％乙醇；AB-8树脂动态吸附FSPV适宜的条件为：上样液浓度06～1.0mg/mL，pH值在4.28左右，上样流速3mL/min；用95％乙醇洗脱时，解吸率达96.78％，4BV洗脱液基本上能将FSPV洗脱下来。验证了AB-8树脂综合性能较好，适合于FSPV的分离纯化。用AB-8树脂精制的FSPV用酸水解后，再用HPLC法梯度洗脱，进行定性分析，发现水解后的FSPV部分成分在HPLC上的保留时间与木犀草素、槲皮素、染料木素、芹菜素、山奈酚及刺芒柄花素标样相同，推测FSPV中含有这6个黄酮苷元。为了验证中试综合提取的有效性和可靠性，本文还选了部分生理活性如FSPV的抗动脉粥样硬化和抗疲劳作用的研究。利用实验性高脂血症大鼠模型观察FSPV的抗动脉粥样硬化作用，结果发现FSPV对脂质代谢失调有明显的改善和调节作用，对动脉粥样硬化病变的形成有保护作用，表现为明显的降低实验性高血脂大鼠血清TC，TG和AI，以及升高HDL-C/TC值的作用；FSPV一方面大幅度降低血脂水平，特别是降低LDL-C，减轻了高血脂对内皮细胞的氧化损伤；另一方面升高HDL-C/TC，所以具有抗动脉粥样硬化的作用。研究FSPV的抗疲劳作用时，将FSPV分为高(400mg/kg.bw.d)、中(200mg/kg.bw.d)、低(100mg/kg.bw.d)3个剂量组给小白鼠灌胃，并以0.9％生理盐水为对照组。10d后记录小白鼠负重游泳时间，并用试剂盒测定血尿素氮(BUN)含量、血清乳酸脱氢酶(LDH)活力以及肝糖元、肌糖元含量等与疲劳有关的生理指标。研究结果表明，3个剂量的FSPV均能延长小白鼠的游泳时间，降低了运动后BUN的增量，提高了血清LDH活力，也显著增加了肝糖元、肌糖元的储备量。FSPV有抗疲劳作用，且中剂量(200mg/kg.bw.d)FSPV抗疲劳效果最佳。将富含FSPV的薯蔓应用到面包中。添加富含FSPV的薯蔓后面包的比容有所下降，添加2％薯蔓后的面包口感较好，具有薯蔓独特的芳香味。随着富含FSPV的薯蔓在面包中添加量的越高，面包的贮藏期越久，面包的硬度和咀嚼性增大，弹性、回复性、粘聚性减小。薯蔓中的黄酮类物质在焙烤加工过程中的损失率为20～30％，这为利用植物叶生产植物黄酮类焙烤保健食品提供了有效技术途径。

作者：

洪雪娥

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关键词：

薯蔓黄酮中试综合提取精制生理活性面包制作

授予学位：

硕士

学科专业：

食品科学

导师：

高荫榆

学位年度：

2006

学位授予单位：

南昌大学

语种：

中文

中图分类号：