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紫薯花色苷分离纯化、结构鉴定及其抗氧化活性研究

张永祥  
【摘要】:紫薯是甘薯新品种,属旋花科一年生草本植物。其块根中富含的花色苷是一种食用安全、具有强抗氧化活性的天然色素,具有广阔的开发前景。本文以紫薯“紫罗兰”为实验对象,对其花色苷的提取纯化工艺、稳定性、化学结构和抗氧化活性进行了系统的分析,主要结论如下:采用超声波辅助溶液浸提法对紫薯花色苷进行提取工艺条件分析。通过响应面试验进行了优化,确定最佳提取溶剂为30%体积分数乙醇水溶液(含0.5%CH_3COOH),最佳提取条件为温度51℃、超声时间24.00 min、液料比53∶1(m L/g),花色苷得率为1.175 mg/g。比较了HPD-100、D101、X-5、HP-20和AB-8五种大孔树脂对紫薯花色苷的吸附能力,表明AB-8是理想的吸附树脂,最适条件为上样液p H为2、浓度为0.4 mg/m L,洗脱液为40%体积分数乙醇溶液(含0.5%CH_3COOH),此时花色苷回收率为86.3%。分析了pH、光照、温度、金属离子和添加剂对紫薯花色苷的稳定性的影响,试验表明:紫薯花色苷在酸性避光环境能够保持稳定,环境条件变化时其稳定性容易受到Cu~(2+)、Fe~(3+)、Mg~(2+)金属离子和氧化剂、还原剂的影响。通过紫外光谱、液相色谱和超高效液相色谱-质谱联用的对紫薯花色苷组成进行分析,初步得到9种花色苷,其中4种以矢车菊素为花色苷元,5种以芍药素为花色苷元。其中7种为酰化的花色苷,酰化有机酸分别为阿魏酸、咖啡酸和对羟基苯甲酸,连接的糖苷主要为槐糖和葡萄糖。对紫薯花色苷抗氧化活性进行了评价,测定了其对酚羟基、DPPH自由基的清除能力。结果表明:紫薯花色苷表现出较好的总抗氧化力,能力强于水溶性维生素E;低浓度范围内,紫薯花色苷对DPPH自由基清除能力与Vc相符,但略低于Vc;随浓度考察范围增大,表现出良好的对羟自由基的清除能力,且效果优于Vc。研究了紫薯花色苷对UVA辐射诱导人皮肤成纤维细胞凋亡的影响,试验结果表明:花色苷最佳添加量为125μg/m L,在此条件下,能降低细胞胞内活性氧与MMP-1的分泌量,减缓两类物质对辐射后细胞的损伤,从而起到保护作用。


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