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火棘(Pyracantha fortuneana(Maxim.)Li)为蔷薇科(Rosaceae)苹果亚科(Maloideae)火棘属(Pyracantha Roemer)的常绿野生灌木果树植物,我国资源极为丰富;火棘果富含多种人体所需的营养物质,其果实中含有花色苷,是天然色素的一种来源。枸骨(llex cornuta Lindl.et Paxt)为冬青科(Aquifoliaceae)冬青属(Ilex)植物,分布于我国长江中下游各省,资源较为丰富;枸骨果富含多种人体所需的营养物质,果实颜色鲜红,推测其含有花色苷,是天然色素的一种待开发资源。C18Sep-Pak柱使用方便,除杂效果很好、分离时间短、活性物质损失较小,比传统纯化方法有优势,目前已被广泛用于各种活性成分的分离和富集。为此,本文采用酸性乙醇提取火棘果与枸骨果中花色苷,对其进行分离纯化及结构鉴定,并研究其抗氧化活性和稳定性,为火棘果与枸骨果花色苷的研究与应用提供基础。全文分为四个部分,主要研究内容如下:
第一部分:火棘果及枸骨果的成分分析
分析测定火棘果及枸骨果中的基本成分。结果表明,火棘果中的水分、灰分、粗脂肪及粗蛋白含量分别为8.34%、5.17%,1.6g%和11.21%。火棘果中的脂肪酸主要是十六烷酸、油酸、亚油酸。枸骨果中的水分、灰分、粗脂肪及粗蛋白含量分别为6.33%、6.30%、2.41%和12.15%。火棘果中有15种氨基酸,其中7种为人体必需氨基酸;枸骨果中有12中氨基酸,其中4种为人体必需氨基酸。枸骨果中的脂肪酸种类较多,主要有棕榈酸、油酸、亚麻酸、亚油酸。火棘果与枸骨中的微量元素种类及含量都很相似,两者中都含有很高含量的K元素,分别为497.67和591.85mg/100g;此外,两者中都含有人体必需的多种微量元素,如Ca、Mg、Na、Zn、Fe、Mn、Cu等,其中Ca含量相对较高,分别为161.63和97.58mg/100g。与枸骨果相比,火棘果中的总糖含量较高,为1123.98mg/100g。火棘果中的总花色苷、总酚、总黄酮分别为0.35mg/100g、360.63mg/100g和385.96mg/100g;枸骨果中的总花色苷、总酚、总黄酮含量分别为6.47mg/100g、2853.33mg/100g和3360.66mg/100g。火棘果及枸骨果均显示出较好的营养价值。
第二部分:火棘果及枸骨果花色苷的分离纯化及结构鉴定
采用C18Sep-Pak柱对火棘果及枸骨果提取物进行纯化,应用HPLC-ESI-MS/MS技术对火棘果及枸骨果纯化物进行鉴定,用GC-MS联用技术分析两种纯化物中苷元所连单糖种类。结果表明,火棘果纯化物中主要含有天竺葵素-3-芸香糖苷、天竺葵素-3-槐糖苷、飞燕草色素-3-葡萄糖苷、飞燕草素-3-芸香糖苷及异鼠李素-3-葡萄糖苷;枸骨果纯化物中主要有飞燕草素-3-芸香糖苷。火棘果纯化物与枸骨果纯化物所含单糖均为鼠李糖和葡萄糖。
第三部分:火棘果及枸骨果花色苷的抗氧化活性与稳定性研究
以清除DPPH自由基、ABTS自由基、羟基自由基、超氧自由基和还原力五种方法考察纯化前后火棘果及枸骨果花色苷的抗氧化活性。结果表明,火棘果及枸骨果纯化物抗氧化活性好,优于两者提取物的抗氧化活性。相比火棘果提取物,枸骨果提取物的抗氧化活性更强,相比火棘果纯化物,枸骨果纯化物的抗氧化活性稍弱。总体上火棘果与枸骨果纯化物的抗氧化活性相近,且稍低于Vc。
考察pH值、温度、金属离子和氧化剂对火棘果及枸骨果提取物及纯化物稳定性的影响,结果表明,影响火棘果及枸骨果花色苷显色的主要因素是pH值,花色苷在酸性条件下较稳定,颜色鲜红;加热会使花色苷发生降解,稳定性下降:火棘果花色苷对氧化剂比较敏感,较低浓度就会使花色苷降解,而枸骨果花色苷受氧化剂影响较小,相对稳定;金属离子Na+,K+对火棘果花色苷溶液稳定性影响不大,Fe3+,Cu2+对其的影响较大,使火棘果花色苷溶液变成褐色,金属离子Na+,K+及Cu2+对枸骨果花色苷溶液稳定性影响不大,Fe3+对其的影响较大,使枸骨果花色苷溶液变成褐色。