板栗壳原花青素提取、分离鉴定及抗氧化活性研究

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本文以山东省沂蒙山野生板栗为原材料,将板栗加工留下的副产物板栗壳作为研究对象,对其含有的化学成分原花青素进行提取分离、纯化鉴定并研究其活性、稳定性和体外消化吸收,为充分开发板栗壳原花青素的潜在价值提供更多根据。主要内容研究内容如下:(1)板栗壳原花青素提取工艺优化:以原花青素得率为指标,探究四个单因素对板栗壳原花青素提取工艺的影响;在单因素试验基础上,利用Design Expert软件设计响应面,从而得出最佳提取工艺为:提取时间90 min、乙醇百分比为70%、料液比1:15(g/mL)、提取温度65℃,在该工艺条件下,板栗壳原花青素得率为2.57%,纯度为50.21%。(2)原花青素的分离纯化及鉴定:根据原花青素聚合度不同而极性大小不同的原则,将原花青素按聚合度大小分离并进行结构鉴定;先将得到的板栗壳粗提物(命名为F1)经AB-8大孔树脂纯化分离,收集50%乙醇-水溶液洗脱部分,得到纯化物(命名为F2),对F2的水溶液依次用石油醚、二氯甲烷、乙酸乙酯萃取,收集乙酸乙酯层的部分(命名为F3)和水层的部分(命名为F4);再将分离得到的样品进行平均聚合度测定,用紫外光谱、红外光谱、高效液相和高分辨质谱分析样品结构,初步推测出:平均聚合度由小到大F3<F2<F4<F1;在紫外波长280 nm处板栗壳原花青素有特征吸收峰;红外光谱证明了原花青定是板栗壳原花青素的主要结构单元;高效液相表明板栗壳中含有单聚体和没食子酸;经高分辨质谱分析表明,板栗壳中含有单聚体和二聚体原花青素。(3)原花青素的活性研究:研究了不同样品F1、F2、F3和F4的氧化活性和抑菌活性研究,试验结果表明:原花青素的氧化活性比维生素C效果好,且聚合度越小活性越高,其中F3的总的抗氧化能力效果最佳;原花青素对金黄色葡萄球菌有抑菌作用,且抑菌活性与原花青素的聚合度有关系,聚合度越低,抑菌效果最好,即乙酸乙酯层F3的抑菌浓度最佳。(4)原花青素的稳定性研究:考虑金属离子、温度、光、pH值四个因素对板栗壳原花青素稳定性的影响,以原花青素保存率为指标,判断原花青素的稳定性,结果表明:板栗壳原花青素在Fe3+、Fe2+、Ba2+条件下产生大量黑色絮状物、而在Cr3+、Zn2+、Sn2+、Ca2+条件下产生少量絮状物,在K+、Na+、Al3+、Mg2+条件下没有什么变化;当温度大于60℃时,原花青素不稳定;原花青素对光不稳定,应该避光保存;但pH大于8时,原花青素溶液颜色改变,说明破坏原花青素的稳定性。(5)原花青素体外消化实验:体外模拟人口腔、胃肠、肠道消化环境,研究原花青素在人体消化变化规律,以原花青素得率为指标,结果表明:在口腔中原花青素结构没有被破坏;在胃液中120 min后达到最大消化吸收,原花青素的消化百分比为18.7%;在小肠中90min后达到最大消化吸收,原花青素的消化百分比为20.5%。
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