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大叶藻中黄酮类化合物的研究

作　者: 黄媛媛
导　师: 张朝辉
学　校: 中国海洋大学
专　业: 食品科学
关键词: 大叶藻黄酮浸提纯化抗氧化
分类号: TQ463.24
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

研究报道,黄酮类化合物具有广泛的生物活性,包括抗氧化、抗突变、抗衰老、抗肿瘤、抗菌等,是茶及众多中草药如黄芩、银杏、沙棘等的活性成分。黄酮可以改善血液循环,降低胆固醇,改善心脑血管疾病的症状。本文主要介绍从大叶藻中提取分离纯化黄酮类化合物,并研究黄酮粗提物的抗氧化活性。本文首先综述了大叶藻的生物门类、生活习性,黄酮类化合物的分类、生物活性、各种理化性质和显色反应等,并对国内外文献中黄酮类化合物的提取、纯化、分离和分析过程的研究进展进行了概述和比较。首先测定了大叶藻中各种基本成分的含量,总糖含量:7.1%,粗脂肪含量:1.2%,蛋白质含量:5.21%。在已测定的16中氨基酸中,每100mL的大叶藻处理液中中氨基酸含量可达21.134g,其中必须氨基酸有6种,共7.470g,占氨基酸总量的35.346%,非必须氨基酸总量为13.664g,占必须氨基酸总含量的64.654%。在必须氨基酸中,以缬氨酸含量最高,占必须氨基酸含量的23.655%,蛋氨酸含量最低,占必须氨基酸含量的7.416%。在非必须氨基酸中,谷氨酸含量最高,占非必须氨基酸含量的23.259%,以组氨酸含量最低,占非必须氨基酸含量的2.518%。其次进行了黄酮类化合物的浸提试验,试验中总黄酮含量分析采用酸性条件下氯化铝显色的可见分光光度法。乙醇作为浸提液,研究了传统工艺浸提法、超声波辅助浸提法、纤维素酶辅助浸提法和纤维素酶-超声波辅助浸提法,得到了这四种提取方法对黄酮的最佳浸提条件,并对其最大提取率进行比较,传统工艺提取法最佳提取工艺:提取温度55℃,提取时间3h,乙醇浓度为85%,提取料液比为1:30,最大提取率为1.84%;超声波辅助浸提法最佳提取工艺条件:超声时间15min,超声功率300W,乙醇浓度20%,料液比1:10,最大提取率为3.80%;酶解辅助浸提法最佳提取条件:加酶量为0.030g/g原料、酶解时间为25℃、酶解pH为4、酶解时间1h,最大提取率为5.93%;纤维素酶-超声波辅助浸提法最佳提取条件:超声时间15min,超声功率250W,纤维素酶量0.025g/g原料,酶解PH5,最大提取率为7.86%。结果表明,纤维素酶-超声波辅助浸提法的提取率最高。浸提得到的粗黄酮提取物,进行硅胶层析柱的初步分离纯化。首先是使用极性由小到大的各种有机溶剂连续抽提(石油醚-乙酸乙酯-正丁醇-水),从而将亲脂性的成分和亲水性的成分分开。然后详细的对液液萃取纯化后的成分用硅胶板进行了展开剂的选择,发现氯仿:甲醇系统对该混合物具有较好的展开性能,再用硅胶柱层析对液液萃取纯化后的粗提物进行了分离纯化,最后采用气相色谱质谱联用技术对纯化物的结构进行检测分析。分析得到了七种黄酮化合物:(1)3,4,5,4’-四甲氧基查耳酮;(2)3,4-二甲氧基-8,9-二氧亚甲基紫檀素;(3)5-羟基-7,4’-二甲氧基黄酮;(4)5,7,5’-三羟基-4’-甲氧基二氢黄酮;(5)5,7-二羟基-4’-甲氧基黄酮醇;(6)4’,5’-二羟基-7-甲氧基黄酮醇;(7)5,7,4’-三羟基黄酮。在所发现的七种黄酮类物质中,5,7,4’-三羟基黄酮具有与毛地黄黄酮相似的结构,所不同之处是由于5,7,4’-三羟基黄酮在3’位置是一个氢而不是一个羟基。根据相似结构具有相似特性,可推测5,7,4’-三羟基黄酮也应该与有与毛地黄黄酮相似的特性,需要做进一方面的验证和检测。5,7-二羟基-4’-甲氧基黄酮醇具有与金雀花异黄素相似的结构特征,而金雀花异黄素具有雌性激素的作用,因此可推测5,7-二羟基-4’-甲氧基黄酮醇具有雌激素的作用,需进一步的验证和分析。其中的3,4,5,4’-四甲氧基查耳酮,3,4-二甲氧基-8,9-二氧亚甲基紫檀素和5-羟基-7,4’-二甲氧基黄酮这三种物质含甲氧基较多,据研究发现多聚甲氧基的脂溶性黄酮具有较强的抗肿瘤特性,这是由于聚甲氧基的黄酮类呈脂溶性,更易于接近并浸透到肿瘤细胞而起到作用。因此这三种黄酮对于开发新的抗肿瘤药物具有一定的实际利用价值。而其中5,7,5’-三羟基-4’-甲氧基二氢黄酮、5,7-二羟基-4’-甲氧基黄酮醇、5,7,4’-三羟基黄酮属于多羟基黄酮醇,而多羟基黄酮醇类化合物经生物学试验,证实可用于升高血浆高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),降低血浆低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)和血浆甘油三脂(TG)。这些黄酮类物质对于预防和治疗诸如外周血管疾病、冠心病、中风疾病、血管再狭窄等血管疾病具有一定的功效。本文采用大叶藻为提取原料一方面有效利用了大叶藻,另一方面为抗肿瘤抗癌及心脑血管疾病药物的开发开辟了新的空间。也为大叶藻中黄酮结构-功能方面的研究提供了依据。文章最后进行了大叶藻黄酮化合物粗提物的抗氧化活性实验,主要是研究其对超氧阴离子的清除能力、对羟自由基的清除能力,以及对油脂的抗氧化酸败等,大叶藻黄酮对羟自由基、超氧阴离子有较强的清除作用。当添加浓度为10mg·mL-1时,对羟自由基的清除作用最大可达91.56%;当添加浓度为8mg·mL-1时,对超氧阴离子的清除作用最大可达90.43%,说明适宜的添加浓度,大叶藻黄酮可以完全清除了已产生的超氧阴离子还抑制了超氧阴离子的产生。大叶藻黄酮对猪油、花生油、亚油酸有极强的抗氧化作用,能够明显地抑制猪油、花生油POV值地升高。研究结果表明,大叶藻黄酮具有一定的清除自由基作用和抑制油脂氧化酸败的作用,大叶藻具有一定的开发利用前景。

全文目录

摘要  5-8
Abstract  8-14
0 前言  14-28
  0.1 大叶藻简介  14-16
    0.1.1 海草简介  14-15
    0.1.2 大叶藻的形态特征及分布  15
    0.1.3 大叶藻全草成分分析  15-16
    0.1.4 我国大叶藻的利用现状  16
  0.2 黄酮的简介  16-22
    0.2.1 黄酮类化合物的基本结构及种类  16-19
    0.2.2 黄酮的理化性质及显色反应  19-22
    0.2.3 黄酮类化合物的生物活性  22
  0.3 自由基  22-23
  0.4 植物提取中伴随的杂质的处理  23
  0.5 黄酮类化合物的精制  23-25
    0.5.1 溶剂萃取法  23-24
    0.5.2 超声波提取法  24
    0.5.3 酶解法  24-25
  0.6 研究目的  25
  参考文献  25-28
1. 大叶藻中各种基本成分含量的测定  28-33
  1.1 材料与仪器  28
    1.1.1 试验材料及预处理  28
    1.1.2 实验仪器  28
  1.2 实验方法  28-30
    1.2.1 总单糖含量的测定  28-29
    1.2.2 粗脂肪含量的测定  29
    1.2.3 灰分含量的测定  29
    1.2.4 水分含量的测定  29-30
    1.2.5 蛋白质含量的测定  30
    1.2.6 氨基酸成分分析  30
  1.3 实验结果  30-32
  参考文献  32-33
2 大叶藻中总黄酮的浸提  33-58
  2.1 引言  33
  2.2 材料与仪器  33-34
    2.2.1 实验材料  33
    2.2.2 实验试剂  33
    2.2.3 实验仪器  33-34
  2.3 实验方法  34-39
    2.3.1 黄酮浓度的测定  34
    2.3.2 传统提取工艺试验  34-36
    2.3.3 超声波辅助浸提试验  36-37
    2.3.4 纤维素酶辅助浸提试验  37-38
    2.3.5 纤维素酶-超声波辅助浸提法正交试验  38-39
    2.3.6 四种提取方法最优组合的提取率比较  39
  2.4 试验结果及讨论  39-54
    2.4.1 标准曲线的绘制  39-40
    2.4.2 传统工艺浸提法  40-44
    2.4.3 超声波辅助浸提法实验结果  44-49
    2.4.4 纤维素酶辅助浸提法  49-52
    2.4.5 纤维素酶-超声波联合辅助浸提法正交试验结果  52-54
  2.5 四种浸提法最优组合比较  54-55
  参考文献  55-58
3 大叶藻中脂溶性黄酮化合物的分离纯化  58-66
  3.1 试剂与仪器  58-59
    3.1.1 实验试剂  58
    3.1.2 实验仪器  58
    3.1.3 实验装置  58-59
  3.4 大叶藻中黄酮类化合物的萃取  59
  3.5 大叶藻中黄酮类化合物的化学检测  59-60
  3.6 大叶藻中黄酮乙酸乙酯相萃取物的纯化  60-61
  3.7 实验结果及讨论  61-64
    3.7.1 TLC 检测  61
    3.7.2 大叶藻中黄酮乙酸乙酯相萃取物的结构鉴定  61-62
    3.7.3 讨论  62-64
  参考文献  64-66
4 大叶藻中脂溶性黄酮粗提取的抗氧化活性实验  66-77
  4.1 引言  66
  4.2 实验材料与试剂  66-67
    4.2.1 实验材料  66
    4.2.2 实验试剂  66-67
    4.2.3 实验仪器  67
  4.3 实验内容  67-69
    4.3.1 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对超氧阴离子的清除作用  67
    4.3.2 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对羟自由基的清除作用  67-68
    4.3.3 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对猪油的抗氧化作用  68-69
    4.3.4 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对花生油的抗氧化作用  69
    4.3.5 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对亚油酸的抗氧化作用  69
  4.4 实验结果及讨论  69-75
    4.4.1 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对超氧阴离子的清除作用  69-70
    4.4.2 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对羟自由基的清除作用  70-71
    4.4.3 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对猪油的抗氧化作用  71
    4.4.4 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对花生油的抗氧化作用  71-72
    4.4.5 大叶藻黄酮乙酸乙酯相萃取物对亚油酸的抗氧化作用  72-75
  参考文献  75-77
5 结论  77-80
致谢  80-81
个人简历  81
发表的学术论文  81

大叶藻中黄酮类化合物的研究

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