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雨生红球藻中虾青素的提取及抗氧化活性研究

李婷  
【摘要】:虾青素,即3,3’-二羟基-4,4’-二酮基-β,β’-胡萝卜素,具有很强的抗氧化活性,其抗氧化能力是β-胡萝卜素10倍,维生素E的500倍以上,因此被称为 “超级维E”。此外,虾青素还具有抗肿瘤、增强免疫力等生理活性,在水产养殖、食品添加剂等行业有广阔的应用前景。 目前,虾青素主要从水产品加工废料等中提取和化学合成。本研究以雨生红球藻为原料,探讨了虾青素的提取工艺和技术,并建立了样品中虾青素的高效液相色谱定性分析和分光光度法定量测定。本文还对红球藻粗提物进行预处理,提高游离虾青素的提取率。另外,本文还建立了以橄榄油为底物的抗氧化活性测定模型,并且测定了游离虾青素、虾青素脂肪酸酯在橄榄油中的抗氧化性,并与抗坏血酸进行了对比。 雨生红球藻中虾青素提取工艺研究结果表明虾青素提取率随着液料比的增加而提高,当液料比为20:1(v/w)时,提取率接近最高值,当液料比大于20:1时,提取率趋于平衡;用有机溶剂浸提两次即可使样品中90%以上的虾青素被提取出来;另外,采用不同溶剂提取虾青素时,发现不同有机溶剂获得的粗提取物的化学组分无明显差异,但各组分的含量差异较大。其中二氯甲烷提取物480 nm下吸光度高而645和663 nm下吸光度低,表明二氯甲烷溶剂对虾青素有较高的提取效率,而无水乙醇的提取率略低于二氯甲烷,但无水乙醇具有安全高、毒性低等优势,且乙醇提取能够有效降低提取物中的重金属含量,因此确立了无水乙醇为最佳的虾青素提取溶剂。雨生红球藻粗提取物的皂化研究表明,虾青素与叶绿素一样,在雨生红球藻中主要是以脂肪酸酯的形式存在,在碱的作用下可发生皂化反应,从而将叶绿素分离,并得到游离虾青素。正交试验研究结果表明,强碱会破坏虾青素的结构,且皂化过程会使部分虾青素氧化成虾红素,实验所得到的最适反应条件仅有0.1%细胞干重的游离虾青素,另外有一些虾青素的氧化产物。因此,可以进一步进行皂化条件的优化,以减少提取过程中虾青素的损失。 本文建立了以橄榄油为底物的抗氧化活性物质筛选模型,并以此模型为基础研究了雨生红球藻乙醇提取物和游离虾青素的抗氧化活性。实验结果表明,虾青素可以有效延缓橄榄油中脂肪酸的氧化,是一种具有很强抗氧化活性的物质。


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