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麦胚多糖提取、纯化及抗氧化活性研究
作 者: 桂志远
导 师: 王学东
学 校: 武汉工业学院
专 业: 食品科学
关键词: 小麦胚芽 麦胚多糖 提取 纯化 抗氧化
分类号: TS210.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
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内容摘要
活性多糖分布广泛,主要来源于动植物和微生物等,是动植物体内重要的生物活性物质。由于多糖具有复杂多样的生物活性,广泛的药理作用和低毒效应,多糖的研究和开发利用越来越受到人们的关注。小麦胚芽具有多种保健和疗效作用,但对麦胚多糖研究较少。本文以小麦胚芽为研究对象,对麦胚多糖(WGP)进行了提取、纯化并对其体外抗氧化活性进行了初步研究;利用Sephadex G-100对纯化后的麦胚多糖分级分离并对其结构进行了初步分析,为麦胚的开发利用提供了依据。主要研究内容和结论如下:(1)研究了WGP的分离提取工艺的最佳条件。通过初步筛选,确定利用超声辅助法提取多糖,在单因素试验的基础上,以麦胚多糖提取率为指标,设计了四因素正交试验,获得最佳工艺条件为料液比1:20、超声时间5min、提取时间180min、超声功率80w,此时麦胚多糖的提取率最大,为18.06%;醇沉过程中,在单因素试验的基础上,以醇析物质量为响应值,设计三因素三水平RSM试验,对醇析工艺进行优化,综合考虑醇析物质量和乙醇用量,获得其最佳醇沉条件为将上清液浓缩至原体积1/3,加入等体积无水乙醇静置16h,此时醇析物质量最大,醇析物质量为1.21g。(2)优化了三氯乙酸(TCA)法脱除麦胚多糖中蛋白工艺参数。采用TCA法脱蛋白,在单因素试验的基础上,以蛋白脱除率和多糖损失率为指标,设计了四因素正交试验,综合分析后,确定麦胚多糖脱蛋白的最佳工艺条件为:TCA添加量为15ml(即1:5)、反应温度为80℃、反应时间为60min、TCA浓度为4%,此时蛋白脱除率为67.52%,多糖损失率为15.31%。(3)检测了粗麦胚多糖的体外抗氧化活性。采用DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基和还原力等反应体系检测不同浓度WGP的体外抗氧化活性。试验结果表明,多糖对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基均有一定的清除作用,且随着多糖溶液浓度的增大清除率也不断升高。(4)利用柱层析分离获得2个多糖组分。通过SephadexG-100凝胶柱,多糖溶液浓度1mg/ml,上样量10ml,以蒸馏水为洗脱液,5ml/15min收集,用苯酚-硫酸法检测多糖在490nm处的吸光值,绘制洗脱曲线;收集单峰对应管,经冷冻干燥得到2个多糖组分WGP I、WGPⅡ,得率分别为27.05%和55.92%;利用紫外,红外和高效液相色谱技术对这两个组分分别进行初步分析,发现WGPⅠ和WGPⅡ均为不含蛋白和核酸的多糖,分子量分别为4381Da和778Da, WGPⅠ单糖组成含有木糖和半乳糖,WGPⅡ单糖组成含有葡萄糖和半乳糖。
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全文目录
摘要 4-6Abstract 6-11第1章 绪论 11-22 1.1 小麦胚资源概况 11-13 1.2 小麦胚芽研究及利用现状 13 1.3 多糖的研究进展 13-15 1.3.1 多糖的生物活性 14-15 1.4 多糖的提取技术 15-16 1.4.1 溶剂浸提法 15 1.4.2 酶法 15-16 1.4.4 超声辅助提取法 16 1.5 多糖的分离纯化 16-17 1.5.1 多糖中杂质的去除 16-17 1.5.2 多糖的纯化 17 1.6 多糖的分子量测定及结构、成分分析 17-18 1.6.1 多糖的分子量测定 17 1.6.2 多糖的成分分析方法 17-18 1.7 多糖的体外抗氧化作用研究 18-20 1.7.1 自由基学说 18 1.7.2 体外抗氧化活性检测方法 18-20 1.8 本课题的意义和研究内容 20-22 1.8.1 本课题的研究目的和意义 20-21 1.8.2 本论文的主要研究内容 21-22第2章 麦胚多糖的提取工艺 22-42 2.1 材料与仪器 22 2.1.1 试验原料与试剂 22 2.1.2 主要仪器 22 2.2 麦胚多糖的提取 22-28 2.2.1 原材料预处理 22-23 2.2.2 小麦胚芽基本成分分析 23 2.2.3 苯酚硫酸法测定多糖含量 23-24 2.2.4 麦胚多糖提取方法筛选 24-25 2.2.5 超声波和酶解复合法提取麦胚多糖单因素试验 25-26 2.2.6 超声波和酶解复合法提取麦胚多糖的正交设计及试验 26 2.2.7 醇析物质量和多糖含量的相关性检验 26-27 2.2.8 麦胚多糖的醇析单因素试验 27 2.2.9 响应面法优化麦胚多糖的醇析工艺 27-28 2.3 结果与分析 28-40 2.3.1 脱脂小麦胚芽基本成分分析 28 2.3.2 苯酚硫酸法测定多糖 28-29 2.3.3 麦胚多糖提取方法筛选 29 2.3.4 超声波和酶解复合法提取麦胚多糖的单因素试验 29-32 2.3.5 超声波和酶解复合法提取麦胚多糖的正交设计及试验 32-34 2.3.6 醇析物质量和多糖含量的相关性检验 34 2.3.7 麦胚多糖的醇析单因素试验 34-36 2.3.8 响应面法优化麦胚多糖的醇析工艺 36-40 2.4 小结 40-42第3章 麦胚多糖脱蛋白及其抗氧化活性研究 42-55 3.1 试验材料 42-43 3.2 试验方法 43-46 3.2.1 牛血清蛋白的标准曲线制作 43 3.2.2 样品液中蛋白和多糖含量的测定 43-44 3.2.3 TCA 法脱蛋白单因素试验 44 3.2.4 TCA 法脱蛋白正交试验设计 44-45 3.2.5 麦胚多糖抗氧化活性试验 45-46 3.3 结果与分析 46-54 3.3.1 牛血清蛋白标准曲线的绘制 46-47 3.3.2 TCA 法脱蛋白的单因素实验结果分析 47-49 3.3.3 TCA 法脱蛋白正交试验及结果分析 49-52 3.3.4 麦胚多糖抗氧化活性试验结果与讨论 52-54 3.4 小结 54-55第4章 麦胚多糖的纯化与结构分析 55-63 4.1 试验材料 55 4.2 试验仪器 55 4.3 试验方法 55-56 4.3.1 Sephadex 柱层析 55-56 4.3.2 麦胚多糖的紫外光谱分析 56 4.3.3 麦胚多糖的红外光谱分析 56 4.3.4 麦胚多糖的分子量测定及成分分析 56 4.4 结果与分析 56-62 4.4.1 麦胚多糖Sephadex 柱层析 56-57 4.4.2 麦胚多糖的紫外光谱分析 57-58 4.4.3 麦胚多糖的红外光谱分析 58-60 4.4.4 麦胚多糖的分子量测定及成分分析 60-62 4.5 小结 62-63第5章 结论与展望 63-65 5.1 结论 63-64 5.2 创新与展望 64-65参考文献 65-72致谢 72-73攻读硕士期间的研究成果 73
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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 粮食加工工业 > 一般性问题 > 基础科学
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