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生物转化提取燕麦β-葡聚糖及其化妆品功效研究

作　者: 潘妍
导　师: 何聪芬；王昌涛
学　校: 北京工商大学
专　业: 生物化工
关键词: 生物转化 β-葡聚糖化妆品功效
分类号: TQ652
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

燕麦β-葡聚糖是存在燕麦籽粒的亚糊粉层细胞壁的一种非淀粉多糖。燕麦β-葡聚糖以其营养价值、医疗保健价值和饲用价值而引起人们的关注。燕麦β-葡聚糖通过研磨在麸皮中富集,本文以我国的燕麦麸皮为研究对象,研究用生物转化法提取燕麦β-葡聚糖工艺、分离纯化、理化性质以及其化妆品功效。生物转化法分为酶法转化和微生物转化。通过正交实验优化传统水提法和酶法转化法,比较提取工艺和燕麦β-葡聚糖得率,结果表明酶法转化提取得率高于传统水提法。采用正交实验进行优化,酶提的最优条件为液料比为15:1、酶解时间为3h、加酶量为3%。酶提正交最佳组合β-葡聚糖得率为19.57mg/g。直接将微生物接入燕麦麸皮与水混合液中发酵,其β-葡聚糖得率很低。改进工艺,将燕麦麸进行前处理后,用5号和6号酵母菌发酵后,β-葡聚糖得率增加。酵母菌发酵前应将燕麦麸皮培养基用蛋白酶最适条件进行处理,其得率分别为22.63mg/g和22.72mg/g。燕麦β-葡聚糖粗提物中含有淀粉、蛋白质、杂糖等杂质。采用高温α-淀粉酶去除淀粉,等电点沉淀蛋白,醇沉法将β-葡聚糖进行纯化。用GC分析纯化后β-葡聚糖单糖组分主要为葡萄糖。GPC分析平均分子量,水提法为9.697×10~5,酶提转化为1.634×10~5,发酵法为1.322×10~5,其半径为28.6nm。Franz扩散池分析透过率,结果显示β-葡聚糖透过量较低,且发酵法>于酶法>水提法。通过成纤维细胞培养和皮肤纹理度人体实验研究β-葡聚糖的抗衰老功效。结果表明:浓度为0.005%的β-葡聚糖均能使成纤维细胞增殖;涂抹添加β-葡聚糖的化妆品四周后,皮肤纹理图显示β-葡聚糖均能减淡皮肤纹理。通过测定MMV和TWEL值研究β-葡聚糖保湿功效。结果表明:涂抹添加β-葡聚糖的化妆品能增加皮肤水分和防止水分散失。实验证明水提法、酶法转化法和发酵法提取的燕麦β-葡聚糖添加到化妆品中具有保湿和抗衰老的功效。根据以上实验可以知道,生物转化法提取燕麦β-葡聚糖,其得率较传统水提法有所提高,分子量小于传统水提法,因此其透过皮肤量较水提法略高。生物转化法提取的燕麦β-葡聚糖和水提燕麦β-葡聚糖保湿和抗衰老功效相似。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章引言  9-23
  1.1 燕麦β-葡聚糖简介  9
  1.2 燕麦β-葡聚糖研究现状  9-12
    1.2.1 燕麦β-葡聚糖结构和性质  9
    1.2.2 燕麦β-葡聚糖功能研究现状  9-10
    1.2.3 燕麦β-葡聚糖美容功效研究现状  10-11
    1.2.4 燕麦β-葡聚糖的利用和开发现状  11-12
  1.3 生物转化法  12-14
    1.3.1 生物转化法简介  12
    1.3.2 酶法提取应用现状  12-13
    1.3.3 发酵法提取应用现状  13-14
  1.4 燕麦β-葡聚糖理化性质测定方法研究  14-18
    1.4.1 燕麦β-葡聚糖含量测定方法研究  14-15
    1.4.2 β-葡聚糖相对分子质量的测定方法研究  15-16
    1.4.3 β-葡萄糖透皮吸收研究  16-18
  1.5 化妆品功效检测  18-21
    1.5.1 成纤维细胞培养  18-19
    1.5.2 皮肤纹理度  19-20
    1.5.3 保湿功效检测  20-21
  1.6 本课题的提出、研究的目的意义和内容  21-23
    1.6.1 课题的产生和立题依据  21
    1.6.2 课题研究内容  21-23
第二章酶法提取燕麦β-葡聚糖的工艺研究  23-36
  2.1 材料与仪器  23-24
    2.1.1 实验材料  23
    2.1.2 实验试剂  23
    2.1.3 主要仪器  23-24
  2.2 实验方法  24-25
    2.2.1 β-葡聚糖含量测定  24
    2.2.2 总糖含量测定  24
    2.2.3 蛋白含量测定  24
    2.2.4 水提燕麦β-葡聚糖  24-25
    2.2.5 酶法提取燕麦β-葡聚糖  25
  2.3 结果与分析  25-35
    2.3.1 标准曲线的绘制  25-27
    2.3.2 水提燕麦β-葡聚糖  27-31
    2.3.3 酶提提取燕麦β-葡聚糖  31-35
  2.4 结论与讨论  35-36
第三章微生物转化法提取燕麦β-葡聚糖的工艺研究  36-49
  3.1 材料与仪器  36-37
    3.1.1 实验材料  36
    3.1.2 实验试剂  36
    3.1.3 培养基的配制  36
    3.1.4 主要仪器  36-37
  3.2 实验方法  37-39
    3.2.1 菌种筛选  37-39
    3.2.2 微生物转化法提取燕麦β-葡聚糖工艺研究  39
  3.3 结果与分析  39-48
    3.3.1 菌种筛选  39-42
    3.3.2 微生物转化法提取燕麦β-葡聚糖工艺研究  42-48
  3.4 结论与讨论  48-49
第四章燕麦β-葡聚糖的纯化和理化性质研究  49-63
  4.1 材料与仪器  49
    4.1.1 实验材料  49
    4.1.2 主要仪器  49
  4.2 实验方法  49-51
    4.2.1 燕麦β-葡聚糖的纯化  49
    4.2.2 β-葡聚糖单糖组分测定  49-50
    4.2.3 β-葡聚糖分子量测定  50
    4.2.4 燕麦β-葡聚糖经皮渗透的体外透皮实验  50-51
  4.3 结果与分析  51-61
    4.3.1 燕麦β葡聚糖纯化  51-52
    4.3.2 β-葡聚糖中单糖组分测定  52-54
    4.3.3 β-葡聚糖平均分子量测定  54-56
    4.3.4 β-葡聚糖的透皮吸收  56-61
  4.4 结论与讨论  61-63
第五章燕麦β-葡聚糖化妆品功效研究  63-73
  5.1 试剂与仪器  63
  5.2 实验方法  63-67
    5.2.1 β-葡聚糖对人皮肤成纤维细胞的影响  63-64
    5.2.2 β-葡聚糖化妆品的配制  64
    5.2.3 人体皮肤纹理度实验  64-65
    5.2.4 β-葡聚糖化妆品保湿功效研究  65-67
  5.3 结果与分析  67-72
    5.3.1 β-葡聚糖对人皮肤成纤维细胞的影响  67-69
    5.3.2 β-葡聚糖化妆品保湿功效研究  69-70
    5.3.3 β-葡聚糖对皮肤纹理影响研究  70-72
  5.4 结论与讨论  72-73
第六章结论与建议  73-75
  6.1 结论  73-74
  6.2 建议  74-75
参考文献  75-78
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果  78-79
致谢  79

生物转化提取燕麦β-葡聚糖及其化妆品功效研究

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