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本文以开发利用荞麦资源为主要目的,对我国陕北地区甜荞麦(荞麦壳、荞麦仁、荞麦茎)中的类黄酮进行提取和纯化,并对其抗氧化性和对亚硝胺及其前体亚硝酸盐的作用进行了研究。初步探明了陕北荞麦中类黄酮的最佳提取、纯化工艺,为工业化应用提供相应的工艺参数和科学依据。
1.以荞麦类黄酮得率为指标,通过对乙醇浸提法、超声波辅助提取法、超临界CO<,2>流体萃取法的比较,得到荞麦壳类黄酮的最佳提取条件为:原料过40目筛,温度70℃,在40%的乙醇溶液中超声提取70min,功率195W,料液比1:47(g:mL);荞麦仁类黄酮的最佳提取条件为:原料过60目筛,温度65℃,40%的乙醇溶液中超声提取41min,功率160W,料液比为1:20(g:mL);荞麦茎类黄酮的最佳提取条件为:原料过40目筛、70%的乙醇浸提2h,温度75℃,料液比1:40(g:mL)。
2.为得到纯度较高的荞麦类黄酮,以荞麦类黄酮的纯度为指标,比较了大孔吸附树脂法和高速逆流色谱两种纯化方法,结果表明采用高速逆流色谱法得到的类黄酮纯度较高。纯化条件为:溶剂体系(正己烷:乙酸乙酯:甲醇:水3:2:2:2 v/v);上相为固定相;流速(2mL/min);转速(850r/min);检测波长(280nm)。对经高速逆流色谱纯化的荞麦壳类黄酮产品进行了鉴定:荞麦壳产品中类黄酮纯度为88.7%,提高了2倍多。
大孔吸附树脂纯化方法,工艺简单,一次处理量大,树脂再生容易。试验中比较了5种大孔树脂的吸附性能,结果显示AB-8大孔树脂对荞麦壳和荞麦仁中的类黄酮吸附性及解吸性能最好。荞麦壳类黄酮的最佳纯化条件为:吸附液浓度0.24mg/mL,上柱量8BV,吸附流速2.0mL/min,解吸液浓度40%,解吸流速1.0mL/min;荞麦仁类黄酮的最佳纯化条件为:吸附液浓度0.32mg/mL,上柱量7BV,吸附流速2.0mL/min,解吸液浓度40%,解吸流速1.5mL/min;XDA-5大孔树脂对荞麦茎中的类黄酮吸附性及解吸性能最好,最佳纯化条件为:吸附液浓度0.16mg/mL,上柱量11BV,吸附流速2.0mL/min,解吸液浓度80%,解吸流速1.0mL/min。
对大孔树脂纯化的产品进行了鉴定:荞麦壳类黄酮产品的纯度由27.9%提高到了59.5%;荞麦仁类黄酮产品的纯度由15.2%提高到了32.7%;荞麦茎类黄酮产品的纯度由15.3%提高到了54.8%。利用颜色反应、紫外扫描、薄层层析、高效液相色谱对产品中的类黄酮进行了鉴定,证实了芦丁的存在。
3.本文还初步研究了荞麦类黄酮物质的功能性。在抗氧化性评价试验中,在0.2mg/mL-1.0mg/mL的浓度范围内,荞麦壳、茎、仁类黄酮产品清除二苯代苦味肼基自由基(DPPH·)的能力分别能达到80.5%,84.0%和42.9%,清除效果较好;对超氧阴离子自由基并未表现出较好的清除率,最高只有25.60%;在0.04-0.6mg/mL的浓度范围内,荞麦类黄酮对卵黄脂蛋白LPO的抑制率最高能达到49.8%。
在亚硝酸盐的清除作用实验中,Ve和荞麦壳类黄酮产品的清除效果较好,分别达到94.2%和63%,荞麦仁和茎的类黄酮产品只达到27.5%和21.6%,而芦丁没有清除作用。此外,三种养麦类黄酮对亚硝胺的合成均有一定的阻断作用,在0.5-2.5mg/mL的浓度范围内,荞麦壳、仁、茎类黄酮产品对亚硝胺合成的最高阻断率分别能达到60.2%、46.7%和42.6%。芦丁对亚硝胺的合成阻断效果较好,在0.5mg/mL浓度时可达80.5%,Vc对亚硝胺的合成没有阻断作用。
本文首次对陕北荞麦(荞麦仁、荞麦壳、荞麦茎)进行了系统研究,对其成份进行了常规分析检测,并开展了对荞麦仁、荞麦壳、荞麦茎中所含类黄酮的提取及纯化工艺研究,为开发陕北地区这种主要粮食作物的经济价值提供了理论依据。