栀子属于国家公布的药食两用原料,因大规模种植导致市场供给严重大于需求。为对其进行深加工、提高附加值,本研究以栀子果为原料,通过响应面试验优化自动索氏仪提取栀子油工艺;用残渣提取栀子黄色素,经过两次纯化得到高色价栀子黄色素;从提取完栀子黄色素的废液中回收得到高纯度栀子苷产品;将该栀子苷通过酶解转化为京尼平,京尼平与氨基酸合成为高附加值的栀子蓝色素;通过生物活性追踪研究栀子粗提物及其不同极性部位对LDL氧化修饰的抑制作用,并对乙酸乙酯相部位的主要成分进行了分析。主要研究结果如下:(1)采用自动索式提取仪提取栀子油,通过单因素和响应面设计对栀子油提取工艺进行优化。其最优工艺为:提取温度119℃、提取时间22 min、淋洗时间83 min,此条件下栀子油提取得率为17.51%。比较成熟栀子油与青果油理化性质及脂肪酸成分含量发现,随着成熟度的增加,栀子油过氧化值和碘值降低,酸值和皂化价升高。不同时期的栀子油脂肪酸组成大致相同,但含量有所差异。(2)从提取完栀子油的残渣中提取栀子黄色素,通过动态筛选的方法从10种大孔树脂中筛选出NKA树脂作为分离纯化栀子黄色素的载体,对其纯化条件优化后得到以下最优工艺参数:上样液质量浓度0.72 g/L、流速2 BV/h、上样量27 BV,分别用7 BV去离子水、9 BV体积分数15%乙醇溶液洗杂,最后用3 BV体积分数80%乙醇溶液以2 BV/h流速洗脱,得到中等色价的栀子黄色素。将小试工艺进行放大试验,其吸附率、解吸率、OD1及OD2均未产生显著性差异,说明放大后该制备工艺保持稳定,为后续继续放大及工厂化生产提供理论基础。(3)用硅胶柱层析方法对中等色价的栀子黄色素进一步精制,得到高色价栀子黄色素产品。比较纯化前后栀子黄色素OD1、OD2、色价、光谱扫描及颜色表征等指标,纯化后的栀子黄色素绿原酸、栀子苷等杂质含量明显降低,色价由原来的41.04增加到756.63,OD值降到0.4以下,完全符合出口标准。(4)用动态筛选方法从4种大孔树脂中选取HPD-100树脂对栀子黄色素废液进行吸附,得到高纯度栀子苷产品,用紫外光谱扫描及液相色谱对其纯度进行表征,其纯度达到94.67%。(5)以栀子苷为原料,在β-葡萄糖苷酶作用下将其水解成京尼平,从甘氨酸和牛磺酸中选取牛磺酸合成栀子蓝色素,对其合成条件优化,选择反应温度50℃,pH为6.0合成栀子蓝色素,用红外光谱测定栀子蓝色素的结构。(6)栀子粗提物能有效延缓CD产生的时间,抑制LDL氧化过程中Trp荧光猝灭,且其抑制效果与浓度呈正相关。为进一步探索栀子抑制LDL氧化的有效部位,本文采用生物活性追踪法将栀子提取物分成不同极性部位,考察其对LDL氧化修饰的作用。结果显示各极性部位不同程度的延缓CD、TBARS的产生、延缓光谱红移,抑制Lys中游离氨基活性衰减、Trp荧光猝灭及三维荧光,降低脂褐素、总荧光物质MDA及活性醛的产生,通过颜色表征及电镜扫描直观的印证了上述生化、光谱学及荧光指标,表明栀子不同极性部位能有效抑制LDL氧化,其中乙酸乙酯相的抑制效果明显优于其他部位。因此进一步采用HPLC进行初步分析,发现其主要成分为栀子苷、绿原酸等,为后续研究栀子抑制LDL氧化修饰及研发抗AS药物和功能食品提供理论基础。
