红龙果红色素稳定性及生物活性研究

【摘要】：本文以红龙果果肉为实验材料,优化了红龙果红色素的提取纯化工艺,建立了红龙果红色素的HPLC-MS分析方法,讨论了影响红色素稳定性的各种因素,并探讨了红色素的生物活性,为红龙果的加工和红龙果红色素的开发利用提供技术支撑。主要实验结果如下:静态、动态吸附和解吸实验表明,大孔吸附树脂S-8对红龙果红色素具有良好的吸附和解吸性能。大孔吸附树脂分离纯化红龙果红色素的最佳工艺条件为:上样液pH3.0,上样液浓度1.0 mg/mL,吸附速率3.0 BV/h,0.1%HCl-40%乙醇溶液为洗脱剂,洗脱速率1.5 BV/h。以此条件经过柱层析纯化所得的色素产品纯度为40.9%。 红龙果红色素HPLC-MS分析条件为:(1)质谱检测条件为ESI+模式;毛细管电压3.5 KV;干燥气体(氮气)温度为325℃,喷雾器压力为40 psi,流速为10 L/min;质量扫描范围为100 m/z~900 m/z。(2)最佳色谱条件为选用Waters Atlantis dC18色谱柱(250×4.6 mm i.d.,5μm),流动相A为0.2%甲酸-水溶液,流动相B为乙腈,设定柱温30℃,进样量为20μL,在流速为1 mL/min的条件下进行梯度洗脱;梯度洗脱程序为(min/B%):0/0,4/0,7/7,24/9,30/9,35/10,40/10,60/15,70/100;检测波长为280 nm、405 nm、476 nm、538 nm。在此条件下分离分析红龙果红色素,鉴定出10种化合物,主要为甜菜红苷。 红龙果红色素的热降解符合动力学一级反应,通过测定不同温度及不同pH值条件下红色素含量的变化,建立了红色素降解的预测模型;红色素对热敏感,在碱性条件下不稳定,pH值为4.0~5.0之间时最稳定;在果汁饮料加工常用的糖浓度(0%~12%)范围内,糖对红龙果红色素的稳定性没有影响;金属离子对红龙果红色素的稳定性有一定的影响,Fe~(2+)可促进红龙果红色素的降解,Ca~(2+)、Mg~(2+)和Zn~(2+)都对红龙果红色素有一定的护色作用;氧化剂H2O2可导致红龙果红色素快速降解,而VC和Na2SO3对红龙果红色素有护色作用;共色物质方面,芦丁对红龙果红色素的稳定性没有影响,而单宁、茶多酚、没食子酸对红龙果红色素皆有护色作用。 红龙果红色素对DPPH、OH·和O2-·均具有一定的清除活力,其IC50值分别为20.99 mg/L、142.37 mg/L和9000 mg/L;红龙果红色素的总抗氧化能力为32.66 U/mg,具有较强的抗氧化活性。红龙果红色素对HL-60细胞的增殖起到显著的抑制作用,用含有一定浓度红色素的培养基培养HL-60细胞48 h和72 h时,最高抑制率分别为87.25%和87.53%;红龙果红色素还可引起HL-60细胞的凋亡,浓度为0.25 mg/mL的红龙果红色素溶液可使细胞呈现明显的凋亡形态,浓度为2.0 mg/mL和2.5 mg/mL时,引起HL-60细胞的大量死亡。