桑椹果渣多酚化合物提取纯化及功能活性研究

桑椹(Mulberry),学名Morus alba L,系桑科、桑属植物桑的近成熟聚花果实,又称桑果、桑枣,其果实呈椭圆形黑色或者深紫色。花期4～5月,果期6～7月,通常于4～6月桑葚呈红紫色时采收。我国的桑椹资源非常丰富,由于新鲜桑椹极易腐烂,且较难保藏和储运,因此桑椹常用于榨汁,并以果汁的形式保存。榨汁后的桑椹果渣、籽等下脚料中仍含有极为丰富的营养物质,从桑椹果渣中提取功能活性物质,让废弃物再利用是一种综合利用资源的有效措施。 本文利用桑椹果渣等下脚料提取多酚类物质,从废弃物再利用角度综合利用资源,并以一水合没食子酸为标准对照品,利用Folin-Ciocaheu比色法测定桑椹果渣总多酚,其总多酚浓度与吸光值A的线性回归方程式为y=0.1705x+0.0336 (其中y为吸光度,x为没食子酸浓度值μg/mL),相关系数为0.9953,表明线性关系良好。 分析了不同的提取方法得到的桑椹果渣中多酚类化合物的含量,其含量的高低顺序依次为:超声波辅助提取法﹥微波辅助提取法﹥索氏提取法﹥超临界CO2流体萃取法,且超声波辅助提取法提取率较高,所需时间短,适合天然物质的提取。原料前处理方式不同,其多酚提取物总多酚含量也不同,桑椹果渣经真空冷冻干燥得到的总多酚含量明显高于真空干燥处理的原料。 研究了用超声波辅助提取法,以乙醇为溶剂提取桑椹果渣中多酚物质的最佳工艺,主要考察了乙醇提取时料液比、乙醇浓度、振幅、超声时间对多酚提取率的影响;经单因素及正交试验,结果表明超声波辅助法提取桑椹果渣总多酚时,各因素对总多酚提取量影响的主次因素依次为:振幅>料液比>超声时间>乙醇浓度。桑椹果渣中总多酚最佳提取工艺条件为:物料径粒为80目,脉冲(40s,40s),料液比为1:70,超声时间为160s,乙醇浓度为60%,振幅90%,提取2次,按此条件进行试验,得到桑椹多酚的含量为73.3284 mg/ g。 评价了D101、AB-8、NKA-9、D4020四种大孔吸附树脂在静态吸附和解吸试验方面的特性,最终确定NKA-9型大孔吸附树脂为桑椹果渣多酚类化合物的较佳分离材料。由动态吸附实验得出的最佳吸附条件为:上柱料液浓度为1.61mg/mL,上柱的最佳pH4.5,上柱速率为2BV/h。由解吸实验得到最适的解吸条件为:乙醇浓度70%,解吸速率为2BV/h,洗脱体积为3BV。在此最优条件下经NKA-9型大孔树脂纯化后的桑椹果渣多酚类化合物含量为69.62%,未纯化之前的含量为31.72 %,由此可见,桑椹果渣多酚类化合物粗提液经过大孔树脂纯化后,去除了大量的杂质,提高了多酚类化合物的含量。 考察了桑椹果渣总多酚的体外抗氧化活性,并与Vc和BHT相比,研究结果表明:桑椹果渣多酚提取物具有抗氧化功能,在一定的浓度范围内桑椹果渣多酚类化合物的总还原能力随着浓度的增加而增加。总抗氧化能力大小顺序依次为:纯化液>粗提液>Vc,抑制羟自由基能力的大小顺序依次为:纯化液>粗提液>BHT,由此可见桑椹果渣多酚粗提物和纯化物都有很强的抗氧化效果。通过测定桑椹果渣中多酚纯化物的抑菌圈直径及最小抑菌浓度(MIC)研究其抑菌效果。实验结果表明:桑椹果渣多酚纯化物对大肠杆菌的抑菌作用在浓度为0.3%时最为明显,在此浓度条件下,大肠杆菌的抑菌圈直径为14.43mm.同理,桑椹果渣多酚纯化物的浓度为0.3%时,其对金黄色葡萄球菌的抑菌效果最为明显,在此浓度条件下,金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为13.13mm.桑椹果渣多酚纯化物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最低抑制浓度均为0.00625%,可为桑椹果渣多酚类物质的提取、纯化和功能活性的研究及工业化生产提供一定的参考依据。