【摘 要】
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谷糠是谷子在研磨过程中产生的副产物,是一种未被充分利用的资源,谷糠含有多种活性成分,包括多酚类化合物、γ-谷维素、其他植物甾醇,以及亚油酸和油酸等不饱和脂肪酸。研究发现,谷糠中含有多种酚类化合物,主要是羟基肉桂酸及其衍生物,这些不同的功能活性性物质赋予谷糠广泛的生理活性,如抗氧化能力、免疫调节活性和抗肿瘤功能。因此,开发一种能够充分利用谷糠的方法,对于减少浪费和发挥这种未充分利用的材料的潜能具有重
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谷糠是谷子在研磨过程中产生的副产物,是一种未被充分利用的资源,谷糠含有多种活性成分,包括多酚类化合物、γ-谷维素、其他植物甾醇,以及亚油酸和油酸等不饱和脂肪酸。研究发现,谷糠中含有多种酚类化合物,主要是羟基肉桂酸及其衍生物,这些不同的功能活性性物质赋予谷糠广泛的生理活性,如抗氧化能力、免疫调节活性和抗肿瘤功能。因此,开发一种能够充分利用谷糠的方法,对于减少浪费和发挥这种未充分利用的材料的潜能具有重要意义。本研究采用响应面试验优化超声辅助低共熔溶剂（UAE-DES）提取谷糠多酚的工艺,使用超高效液相质谱联用技术对谷糠多酚组分进行鉴定。通过研究谷糠多酚粗提物浓度、p H、上样体积以及上样速度等因素对大孔树脂吸附谷糠多酚的影响,优化大孔吸附树脂纯化谷糠多酚工艺。使用硅胶柱层析进一步分离谷糠多酚,对各馏分的单体酚的组成、含量以及生物活性进行研究。研究结果如下:（1）从9种低共熔溶剂中筛选出了甜菜碱/甘油摩尔比为1:2作为最佳提取溶剂,通过单因素试验确定优化因素和水平,响应面试验确定最佳工艺参数,得到最佳提取工艺为:超声功率250W,DES含水率29%,提取时间31min,超声提取温度61°C。最佳提取条件下提取物的总酚含量（TPC）为7.80±0.09 mg FAE/g,与模型预测结果吻合较好。说明谷糠多酚提取回归模型可靠,可以用于UAE-DES提取谷糠多酚的模型。（2）以常规溶剂提取法（CSE）为对照,分析UAE-DES提取所得谷糠游离态多酚和结合态多酚的TPC、总黄酮（TFC）及生物活性。UAE-DES游离酚部分的TPC、TFC、体外抗氧化活性、乙酰胆碱酯酶抑制活性均显著高于CSE游离酚部分（p＜0.05）。对游离态和结合态酚类化合物进行定性和定量,鉴定了15个多酚组分,并首次在谷糠中发现了1-O-对香豆酰甘油。其中,对香豆酸是谷糠游离酚中的主要多酚组分,含量为96.86±0.87μg/g;结合态多酚中含量最丰富的酚类组分为阿魏酸,含量为308.72±0.88μg/g。UAE-DES中游离态多酚中单体酚含量显著高于CSE游离态多酚中单体酚含量（p＜0.05）。通过扫描电镜对谷糠显微结构进行了观察,发现UAE-DES提取过后的谷糠相较于CSE提取过的谷糠,组织疏松,孔隙变大,更利于酚类化合物的溶出。（3）比较8种大孔吸附树脂对谷糠多酚的吸附量、吸附率、解吸量和解吸率,选定D101、AB-8、DM301、ADS-17用于吸附动力学的拟合,发现准二级动力学模型能够更好的描述大孔吸附树脂吸附谷糠多酚的过程,根据表观吸附速率常数K选定D101作为最佳树脂。使用Langmuir和Freundlich吸附等温线拟合不同温度下D101树脂吸附谷糠多酚的吸附等温线,发现Langmuir吸附等温线拟合程度更好（R~2＞0.99）,且吸附过程是一个自然的放热过程。（4）以D101树脂的吸附率、解吸率、回收率为指标,D101大孔吸附树脂分离纯化谷糠多酚的最佳工艺参数为:上样浓度为0.07 mg/m L,谷糠多酚的p H为5,上样体积为120 m L,径高比为1:5,吸附率为67.44%,吸附量为1.664 mg/g,吸附率为60.3%。达到吸附平衡后,先用200 m L的蒸馏水除杂,再用170 m L的70%乙醇,以1 BV/h的流速洗脱,解吸率、回收率为67.44%,51.93%。经过纯化后的谷糠多酚纯度高达16.88%。（5）使用硅胶柱层析分离、纯化谷糠多酚,并从不同馏分中鉴定出了13种多酚类化合物,包括3个羟基肉桂酸亚精胺、2个碳苷黄酮和2个羟基肉桂酰甘油。首次在谷糠中发现阿魏酰甘油。组分1中的多酚物质主要为原儿茶醛和香草酸。组分2的多酚组分为阿魏酸和香草酸。组分3中主要成分是阿魏酸和对香豆酸。组分4中N′-对香豆酰N″-阿魏酰亚精胺和N′,N″-二阿魏酰亚精胺含量最高,组分5中只有3个羟基肉桂酸亚精胺衍生物和芹菜素-C-二己糖苷。对于不同分离物的体外生物活性研究发现,组分5清除DPPH自由基能力最强,并表现出最高的α-葡萄糖苷酶抑制活性。组分3清除ABTS·+的能力最强。组分4对铁离子的还原能力最强,并表现出最高的抗糖基化活性以及乙酰胆碱酯酶抑制活性。
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