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根皮素(Phloretin)是一种主要存在于苹果果实及树体中的具有二氢查尔酮结构的黄酮类化合物,具有抑菌、抗氧化、抑制酪氨酸酶、抗癌、抗炎等广泛的生物活性,在食品、药品及化妆品等领域具有广阔的应用前景。由于根皮素分子结构为平面型,分子间强烈的氢键作用使得其水溶性极差(20μg/mL),大大限制了根皮素的应用。基于此,本课题选用苹果幼果提取根皮素,对其进行分子结构修饰获得水溶性根皮素衍生物-根皮素胺乙基醚,对其清除自由基、保护生物大分子、抑菌活性及抑菌机理进行了研究,对食用安全性进行了考察,并将其应用于冷藏三文鱼片中进行了防腐保鲜效果的评价。本课题主要研究内容及结果如下:1.根皮素的胺乙基醚化修饰。首次利用根皮素和2-溴乙胺氢溴酸盐发生亲电取代反应获得7位羟基取代的根皮素胺乙基醚(AEP)。使用N,N-二甲基甲酰胺做为反应溶剂,无水碳酸钾做催化剂,根皮素:2-溴乙胺氢溴酸盐:无水碳酸钾=1:1:2条件下反应,采用硅胶柱层析及重结晶方法进行分离纯化,获得的AEP纯度达到98.1%。利用光谱及波谱分析进行了结构表征。室温下,AEP在水中溶解度为9163.78±0.50μg/mL,较之母体根皮素(23.13±0.23μg/mL)提高了430倍,为根皮素的应用奠定了良好的基础。2.根皮素胺乙基醚的生物活性及抑菌机理。AEP具有良好的清除自由基活性,对DPPH.ABTS自由基半数清除浓度(IC50)分别为:68.00±0.67μM,48.20±0.45μM。AEP对生物大分子损伤具有修复作用,对2,2-偶氮二(2-甲基丙基咪)二盐酸盐(AAPH)引起的pBR322质粒损伤的半数保护浓度为230.67±1.67μM。AEP在水性介质中具有良好的抑菌活性,对单增李斯特菌,金黄色葡萄球菌,枯草芽孢杆菌,大肠杆菌,荧光假单胞菌,鼠伤寒沙门氏菌的最小抑菌浓度分别为:90.23±0.45,90.35±0.87,40.13±0.65,900.98± 0.22,600.87±0.34,1000.69±0.65μg/mL。抑菌机理研究表明,AEP可严重影响单增李斯特菌生长曲线,使菌体无法达到或推迟对数生长期;结合扫描电镜、原子吸收分光光度法的测定结果,推测AEP可引起菌体细胞膜受损,使细胞发生聚集,皱缩,表面形成孔洞,造成菌体细胞内容物钾离子的大量外泄而导致细胞死亡,起到抑菌作用。3.根皮素胺乙基醚的安全性研究。小鼠急性经口毒性试验表明,AEP对小鼠的半致死剂量LD50>8 g/kg·BW,属于实际无毒物。大鼠30天喂养实验结果表明,与对照组相比,高剂量组、5倍高剂量组、超高剂量组(分别为人体可能摄入量的100倍,500倍,1000倍)大鼠摄食量、体重增重、血常规及血液生化指标、脏体比各项指标均属正常范围。主要脏器病理解剖时,仅超高剂量组发现有轻微的肝细胞及生殖细胞损伤。按照食品安全毒理学评价国家标准判定,AEP最大未观察到有害作用剂量为1g/kg·BW,为人体可能摄入量的1000倍,是国标规定的安全系数的10倍,因此推测此化合物属于安全无毒范畴。4.根皮素胺乙基醚对冷藏三文鱼片保藏效果评价。从感官评价、理化指标、微生物指标三个方面,较全面地研究了AEP对三文鱼的防腐保鲜效果。AEP对冷藏过程中三文鱼的色泽、气味、口感及食用方式等感官品质均有较强的保护效果,可明显降低鱼肉脂肪氧化水平,显著减少储存期间生物胺的形成,对鱼肉中的菌落总数,假单胞属细菌总数均有较强的抑制作用,且呈一定的剂量-效应关系。与对照组相比,0.024% AEP处理组可使鱼肉脂肪氧化水平降低3.35倍,生物胺生成量下降10倍,可将总菌落数降低2个对数级,假单胞菌属细菌总数降低1.5个对数级,使冷藏三文鱼在4天内保持较高品质。本课题首次采用乙胺基修饰获得水溶性良好且具有生物活性的根皮素衍生物,对其抑菌机理及安全性进行了探讨,并在三文鱼中进行了防腐保鲜的应用,取得了良好的效果。为根皮素的应用拓宽了思路,也为即食食品的防腐保鲜提供了新方法。