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菜籽脱臭馏出物中维生素E的的提取及功能研究

周泉城  
【摘要】:油菜在中国和世界上都是重要的油料作物之一。油菜籽制油过程中会产生的脱臭馏出物含维生素E4~7%,是维生素E提取的一种宝贵资源。我国是油脂生产大国,每年产生脱臭馏出物有6万~12万吨。本课题对菜籽V_E从制备到生理功能进行了研究。主要结果如下: 一、本文首次研究了用带携带剂的超临界CO_2萃取技术,从菜籽脱臭馏出物中萃取V_E的优化工艺,其结果如下: 利用响应曲面实验设计对最佳的酯化和水解条件进行了研究。得到的最佳实验条件分别是:酯化温度65℃,酯化时间3hr,浓硫酸用量是0.04%;水解-甲酯化温度73.7℃、水解-甲酯化时间2.1hr,甲醇鈉用量是0.51%。此条件下,FFA酯化率达90%以上,甘油酯水解率也达90%,V_E损失率在15%左右;得到的酯化终产物V_E含量为5.94%,5.94%的酯化终产物的产率为55.05%。 在对样品酯化方法、萃取压力、萃取分离温度、流量等参数进行初步单因素试验的基础上,进行了正交实验。其优化参数为首先在12.0MPa、萃取温度60℃、分离温度场60℃-60℃-60℃-60℃,流量15.0kg/hr下萃取脂肪酸甲酯等物质至恒重即萃取物占原料质量80%左右后(由预实验知收集样达80%左右后,此萃取压力下几乎无物质被萃取出)。再改变萃取条件为萃取压力20.0MPa、萃取温度40℃、分离温度场40℃-55℃-70℃-80℃、流量25.0kg/hr进行第二步超临界萃取,收集样总重占原料质量11%左右时,停止收集(由预实验知收集样达11%后,再萃取的收集样中,V_E含量极少,且很难萃取出)。提取物V_E浓度达到17%以上,V_E含量17%以上的提取物的产率为11%。 研究了甲醇、乙醇及混合醇(甲醇∶乙醇=2∶1)作为携带剂,对超临界CO_2萃取V_E的影响。实验结果表明此三种携带剂都缩短了V_E的提取时间,但对V_E的含量、目标萃取物(指V_E含量在40%以上萃取物)的质量及其中V_E的质量的影响,却因所用携带剂的量不同,而有不同效果。其中4%的混合醇的萃取效果最好,可使V_E的含量提高到50—55%,提取时间减少33.3%,使V_E含量40%以上的目标萃取物的质量提高31%,提取时间减少了28.6%,其中所含V_E的质量提高了0.55倍。用4%的混合醇作为携带剂时,得到超临界萃取物中菜籽V_E含量54.17%,V_E含量在50%的提取物的产率为0.84%。 二、首次对超临界萃取的菜籽V_E的异构体的组成及理化特性进行了初步鉴定。 通过LC-MS-MS对V_E进行了定性分析,其中菜籽α-生育酚相对含量为12.01%,β-+γ-生育酚占总生育酚的59.29%以上,δ-生育酚占总生育酚的28.70%。 菜籽脱臭馏出物中维生素E的提取及其生理功能研究 与菜籽脱臭馏出物相比,通过超临界CO:萃取后的菜籽VE浓缩物的旋光度升 高为45.90,酸价、皂化价、重金属含量(铁、铅和钻)、折光度和灰分含量则均下 降分别为15.88 mgKo川g油、80.00 mgKO习g油、1.8435PPm、1.4765,0.1733%,而 且重金属含量到低于国家食用标准。这说明超临界COZ萃取的VE浓缩物理化指标 得到了改善。 三、本文系统地研究了菜籽V:对预防和治疗高血脂的效果,表明菜籽VE对预防和 治疗高血脂具有较好的功效。 菜籽V:能降低小鼠的增重幅度,降低血清TC、血清Al、小鼠的粪湿重和粪干 重。实验结果显示Q一VE只能降低血清MDA,对于别的指标都不明显。而菜籽VE 和。一VE混合组能降低血清TG、血清Al、血清MDA、肝系数和肝脏TC。菜籽VE 对高血脂有预防效果的作用机制之一是由于卜vE促进了胆固醇等物质的排泄,从而 降低了血清TC和Al。VE降血脂的另一机制是通过VE抗氧化性对LDL起保护作用, 从而对小鼠的血脂起降低作用,同时由于抗氧化性,可以清除产生的氧自由基,减 少脂质过氧化物的生成,降低血清MDA值。此外,VE还作为免疫因子来提高系统 的免疫能力,如保护SOD酶活性等。 在vE治疗小鼠高血脂实验中,Zoom叭g’d菜籽vE组对小鼠血清TG和肝脏TG 降低有显著性效果,而与a一VE混合组和与幽醇混合组对小鼠血清TG和肝脏TG无 显著性效果。其他实验结果无差异。从这些实验结果可知,菜籽v:治疗高血脂效果 要好于Q一VE,这说明VE降低血脂的机理主要是通过VE的抗氧化性起作用。 四、菜籽V:有抑制5.80肿瘤生长的作用。通过对Hda宫颈癌细胞的凋亡机理研究 首次发现,菜籽V:对Hela细胞的生长影响和诱导细胞发生凋亡不是通过改变细胞 周期途经来实现的。 菜籽VE是否对肿瘤有抑制作用?它的机理如何,目前鲜见报导。为此,本文特 从活体和离体两方面进行了详细的研究,结果如下: 菜籽VE能显著得抑制肿瘤生长,a-VE和与a一VE混合组也有一定得抑瘤效果, 与Cy对照组相比,没有减少荷瘤小鼠免疫器官重量和阻碍小鼠生长的现象发生。 菜籽VE高剂量组可以显著提高巨噬细胞吞噬能力和迟发型超敏反应强度,a一VE组 和与a一V:混合组除能显著提高迟发型超敏反应强度和HC,gM的含量,但对HClgG的 含量影响不显著。菜籽vE对HClgG和HClgM含量的提高没有显著影响,但其高剂量 组却可以显著提高SOD值,降低MDA值。a-VE组和与a-vE混合组也可以显著提 高SOD值,降低MDA值。从肿瘤病理学分析,VE高剂量组呈现明显的周边及中心 坏死现象,并且


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