论文部分内容阅读
成熟的桑葚果中花色苷含量丰富，是这类色素的优质来源。桑葚花色苷水溶性好，无毒性，具有多种生物功能活性，可作为天然着色剂，抗氧化剂和保健营养品应用于食品工业中。本文以山东菏泽定陶县的桑葚（Morus alba L.）鲜果为原料，对其花色苷的提取和纯化工艺、结构特性、抗氧化和抗癌活性方面进行了系统的研究。主要结论如下：采用水浴振荡提取、超声辅助提取和超声-微波辅助提取三种方法提取桑葚中的花色苷，并分别优化了这三种方法的提取工艺条件。实验确定了水浴振荡提取法的最优条件为：温度50℃，液料比10，提取时间1.5h；超声辅助提取法的最优条件为：超声功率400W，温度30℃，液料比10，提取时间5min；超声-微波辅助提取法的最优条件为：微波功率90W，液料比3，提取时间180s。在各自最优条件下提取，比较发现超声-微波辅助提取方法优于超声辅助提取，而超声辅助提取又优于水浴振荡提取。实验分别比较了12种大孔吸附树脂和6种阳离子交换树脂对桑葚花色苷的吸附和解吸性能，通过静态实验筛选出最佳大孔吸附树脂为LX-68，最佳阳离子交换树脂为D001。分别对这两种树脂进行静态和动态条件优化，确定了LX-68树脂最佳纯化工艺条件为：以吸光度0.991，pH值为3的色素液，8BV/h上样，用pH值为2、80%的乙醇溶液作洗脱剂，洗脱流速为1BV/h，纯化后的色素色价为114，纯度为39.9%，花色苷收率为91.5%；D001树脂最佳纯化条件为：以吸光度1.411，pH值为2的色素液，6BV/h上样，用pH值为1、60%的乙醇溶液以3BV/h的洗脱流速洗脱，得到色价为65的色素粉末产品，其纯度为24.1%，花色苷收率为67.6%。LX-68树脂和D001树脂对桑葚花色苷均具有较好的吸附分离性能，且LX-68树脂的分离效果优于D001树脂。采用UV-Vis，HPLC-DAD，HPAEC-PAD，UPLC-MS和1H NMR等方法分析桑葚花色苷。结果表明桑葚中含有四种花色苷单体，即矢车菊3-O-葡萄糖苷（68.61%），矢车菊3-O-芸香糖苷（30.13%），天竺葵3-O-葡萄糖苷（0.87%）和天竺葵3-O-芸香糖苷（0.34%）。另外，还发现桑葚中含有焦性没食子酸，绿原酸，龙胆酸，咖啡酸，香草酸，丁香酸，芦丁和槲皮素等多种非花色苷多酚黄酮类物质。体外抗氧化活性测定结果显示桑葚花色苷样品的抗氧化活性随花色苷浓度的增加而增大。经半制备高效液相色谱纯化得到的MAHP，C3G和C3RG均具有很强的抗氧化活性，其清除˙OH活性甚至高于Vitamin C。清除˙DPPH测试中，MAHP的活性也与Vitamin C接近。其他样品的抗氧化活性均低于Vitamin C。˙DPPH，˙OH和˙O2ˉ清除活性测试中，5种桑葚花色苷样品的自由基清除活性从大到小依次为：MAHP> C3G>C3RG> MAR> CME。还原能力测定中，样品还原能力从大到小依次为：MAHP> MAR>C3G> C3RG> CME。另外，虽然MAR的抗氧化活性低于MAHP，但MAR生产过程较为简单，成本较低，且其抗氧化活性远大于纯化前产品，故MAR是一种较为理想的天然抗氧化剂，可用于实际生产中。MTT法体外抑制癌细胞增殖活性实验显示，CME、MAR和MAHP对肝癌细胞（Hepa1-6，HepG-2），乳腺癌细胞（MDA-MB-23，MCF-7）和肺癌细胞（A549）的增殖均具有不同程度的抑制活性，且活性随样品浓度的增大而增加。对于癌细胞Hepa1-6，HepG-2，MDA-MB-23，MCF-7和A549，CME的IC50值分别为：10.30mg/mL，17.75mg/mL，17.13mg/mL，18.90mg/mL和21.56mg/mL；MAR的IC50值分别为：0.51mg/mL，1.38mg/mL，1.48mg/mL，1.49mg/mL和1.75mg/mL；MAHP的IC50值分别为：0.54mg/mL，1.20mg/mL，0.94mg/mL，1.24mg/mL和1.79mg/mL。5种癌细胞之间比较发现，桑葚花色苷样品对Hepa1-6的增殖抑制活性最强，对于A549的抑制活性最弱。MAR和MAHP的抗癌活性较为接近，均显著大于CME。MAR生产过程简单，抗癌活性显著，可开发成为潜在抗癌药物。