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水提紫甘薯色素废渣功效成分提取与纯化及生物活性研究

王瑞欣  
【摘要】:目的在前期对水提紫甘薯色素废渣研究基础上,本研究进一步深入研究其功效成分提取、纯化及生物活性。通过研究水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮的提取与纯化工艺,评价其花色苷与总黄酮纯品的抑菌、抗氧化和抗肿瘤活性,旨在为水提紫甘薯色素废渣的综合开发利用提供理论基础和参考依据。 方法(1)采用溶液浸提法、超声波辅助法、微波萃取法对水提紫甘薯色素废渣中的花色苷和总黄酮进行提取研究,通过单因素试验和正交实验确定出水提紫甘薯色素废渣花色苷和总黄酮的最佳提取方法及工艺条件。(2)通过静态吸附、解吸和动态吸附、解吸等试验来考察AB-8大孔树脂的纯化性能,对水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮粗提液进行纯化。(3)采用滤纸片扩散法研究水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮纯化物对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑制作用,并分析了最小抑菌浓度及最低杀菌浓度。(4)选取DPPH·体系,以维生素C为对照,对水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮纯化物抗氧化活性进行测定。(5)采用MTT法检测水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮对人乳腺癌细胞MDA-MB-231的抑制作用。 结果 (1)水提紫甘薯色素废渣花色苷最佳提取方法为微波萃取法,其最佳提取工艺:pH1.5柠檬酸溶液,料液比1:20,微波功率708W,时间4min,最佳提取次数2次。在此条件下提取并测得水提紫甘薯色素废渣中花色苷总量178.33mg/100g。水提紫甘薯色素废渣总黄酮最佳提取方法为微波萃取法,其最佳提取工艺:乙醇体积分数70%,提取时间4min,微波功率708W,料液比1:40,最佳提取次数2次。在此条件下提取并测得水提紫甘薯色素废渣中总黄酮含量3.83g/100g。 (2)AB-8大孔树脂对紫甘薯花色苷、总黄酮均具有较强的吸附能力,对花色苷的吸附率达81.47%,对总黄酮的吸附率达86.43%;溶液pH为1.5时,对花色苷的吸附效果最好,而总黄酮溶液的最佳pH值为3.0;解吸液均以2BV浓度为80%的乙醇水溶液解吸效果最好,对花色苷、总黄酮的解吸率分别为65.69%和89.79%;解吸流速以1mL/min效果最好。纯化后的花色苷、总黄酮解吸液,经旋转蒸发浓缩,浓缩液在-80℃超低温冰箱冷冻后进行冷冻干燥得到冻干粉。经AB-8大孔吸附树脂二次纯化后,水提紫甘薯色素废渣花色苷纯度达91.37%,总黄酮纯度达94.79%。 (3)抑菌实验结果,水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有一定的抑菌作用,不同菌种间抑菌效果无统计学意义。水提紫甘薯色素废渣花色苷对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度均为400μg/mL,杀菌作用尚不明确。水提紫甘薯色素废渣总黄酮对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度均为4.0mg/mL,杀菌作用尚不明确。大肠杆菌与金黄色葡萄球菌分属革兰氏阴性菌和阳性菌,说明水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮可能对细菌有广泛的抑制作用。 (4)水提紫甘薯色素废渣花色苷和总黄酮具有清除DPPH·的作用。半数清除浓度(IC50)分别为:紫甘薯花色苷纯化物42.32μg/mL,Vc标准品44.65μg/mL,水提紫甘薯色素废渣总黄酮纯化物0.023μg/mL, Vc标准品0.011μg/mL (5)水提紫甘薯色素废渣花色苷、总黄酮纯品对人乳腺癌细胞MDA-MB-231的生长有明显的抑制作用。抑制率基本呈随着剂量浓度增大而增大的趋势。水提紫甘薯色素废渣花色苷作用于MDA-MB-231细胞24、48、72h的IC50值分别为202.12、58.01、0.232μg/mL;水提紫甘薯色素废渣总黄酮作用于MDA-MB-231细胞24、48、72h的IC50值分别为0.42、12.05、12.11mg/mL 结论水提紫甘薯色素废渣花色苷、黄酮类物质含量较高,其花色苷、总黄酮抑菌、抗氧化、抗肿瘤作用明显,可考虑将其应用于食品工业、生态动物饲料生产等行业。


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