海藻生物活性成分的超临界CO_2萃取及其抗氧化作用研究
【摘要】：海藻中含丰富的多糖、藻胆蛋白、多不饱和脂肪酸、色素等生物活性成分，具有清除自由基与抑制氧化、抗肿瘤、改善血液循环系统、抗菌与抗炎及保护皮肤组织、抗衰老等功能。本研究从绿藻、蓝藻、褐藻中筛选出含抗氧化活性高的蛋白核小球藻和螺旋藻，研究了这两种海藻生物活性成分的超临界CO_2萃取工艺和技术，优化萃取工艺参数；研究了提取物的In Vitro抗氧化活性，分析抗氧化作用的主要成分，主要研究结果如下：
1．用索氏提取法提取蛋白核小球藻、螺旋藻和马尾藻的生物活性物质，蛋白核小球藻提取物得率1.42±0.22％，DPPH清除率达97.8±1.3％；螺旋藻提取物得率1.18±0.23％，DPPH清除率达84.0±00.3％；马尾藻提取物得率0.58±0.11％，DPPH清除率达41.7±0.5％；根据生物活性成分的含量和提取物的抗氧化活性，筛选出蛋白核小球藻和螺旋藻作为本研究的原料。
2．用超临界CO_2萃取技术提取蛋白核小球藻活性物质，选定萃取的温度、压力、CO_2流量、夹带剂用量、时间等五个因素，设计L_(16)(4~5)正交试验，以得率为指标，并研究了各试验组提取物DPPH清除率和抑制亚油酸氧化能力，筛选出最佳工艺参数：萃取压力为40MPa、萃取温度为47℃、夹带用量为1.5ml乙醇／g物料、CO_2流量为30L／h、提取时间为1.5h，获得的粗提取物得率7.54％，提取物抗氧化活性高于BHT、Trolox和α-生育酚。
3．应用响应曲面法设计超临界CO_2萃取螺旋藻实验，萃取中不加夹带剂、仪器CO_2流量为20L／h，研究了主要参数(萃取温度、压力、时间)对螺旋藻抗氧化物质萃取得率、活性大小的影响，得到提取率模型方程：
Response=7.11900-0.26063×A-0.014275×B-1.14775×C+3.22656E-003×A~2+5.90000E-004×B~2+0.13400×C~2-6.56250E-004×A×B+0.011563×A×C优化工艺参数为：萃取温度48℃、压力20MPa、萃取时间4小时。
4．优化条件下，螺旋藻得率15.6g／kg，提取物中黄酮类物质含量85.1g／kg，β-胡萝卜素含量77.8g／kg，维生素A含量113.2g／kg，维生素E3.4g／kg，脂肪类物质含量700g／kg。脂肪酸组成中，γ-亚麻酸占21.66％，亚油酸占20.58％。提取物抗氧化活性能力和α-生育酚标准品相近。
【关键词】：海藻 生物活性成分 超临界CO_2萃取 抗氧化作用 成分分析 【学位授予单位】：南京农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：TS201.2
【目录】：
- 原创性声明3
- 学位论文版权使用授权书3-4
- 目录4-7
- 中文摘要7-8
- 英文摘要8-11
- 第1章 海洋微藻生物活性成分及其功能利用11-26
- 1.1 海洋微藻的生物活性成分11-14
- 1.2 海洋微藻生物活性成分的功能14-17
- 1.3 食品功能成分的超临界 CO_2萃取技术17-20
- 1.4 本研究的主要内容及意义20-21
- 参考文献21-26
- 第2章 海藻原料的筛选26-29
- 2.1 材料与方法26-27
- 2.1.1 原料藻与主要试剂26
- 2.1.2 索氏提取法提取脂溶性成分26
- 2.1.3 提取物活性检测(DPPH法)26-27
- 2.2 结果与讨论27-28
- 参考文献28-29
- 第3章 蛋白核小球藻超临界 CO_2萃取及其抗氧化活性29-41
- 3.1 材料与方法29-33
- 3.1.1 原料与主要试剂29
- 3.1.2 主要仪器29
- 3.1.3 试验方法29-32
- 3.1.4 数据统计与分析32-33
- 3.2 结果与讨论33-41
- 3.2.1 超临界 CO_2萃取小球藻脂溶性活性成分工艺参数研究33-37
- 3.2.2 小球藻超临界 CO_2萃取物的抗氧化活性(DPPH法)37-38
- 3.2.3 小球藻超临界 CO_2萃取物的抗氧化活性(亚油酸法)38-40
- 参考文献40-41
- 第4章 螺旋藻活性成分的超临界 CO_2萃取及其抗氧化作用41-63
- 4.1 材料和方法41-46
- 4.1.1 材料41
- 4.1.2 超临界 CO_2萃取实验设计41-42
- 4.1.3 粗提取物抗氧化活性检测42-43
- 4.1.4 粗提取物成分分析43-45
- 4.1.5 数据处理与统计分析45-46
- 4.2 结果与讨论46-61
- 4.2.1 萃取工艺参数对提取物产量的影响46-50
- 4.2.2 萃取工艺参数对提取物的抗氧化活性的影响50-53
- 4.2.3 优化模型，推断最佳工艺参数53-54
- 4.2.4 验证实验54-55
- 4.2.5 优化条件获得的粗提取物抗氧化活性55-56
- 4.2.6 优化条件获得的粗提取物成分分析56-61
- 参考文献61-63
- 全文结论63-64
- 致谢64-65
- 硕士期间研究成果65
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