酶催化浸提金银花叶中绿原酸及其转化利用

发布时间：2017-06-10 13:02

  本文关键词：酶催化浸提金银花叶中绿原酸及其转化利用，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：金银花种植过程中产生大量金银花叶,造成环境污染和资源浪费。以固体废弃物金银花叶为原料,提取高附加值绿原酸等天然活性成分,可实现金银花叶减量化处置和资源化利用。将酶技术应用于金银花叶中绿原酸的提取中,研究催化降解金银花叶浸提绿原酸的酶活性及其适宜条件,为实现金银花叶固废减量化处置及资源化利用提供新方法。为获得高活性水解金银花叶的酶,本文通过酶的比选,筛选得出高活性催化水解金银花叶的纤维素酶、漆酶和木聚糖酶,并发现果胶酶具有促进绿原酸转化为咖啡酸的作用;采用均匀设计法,通过SPSS和VF软件拟合筛选获得三种水解酶的优势配比;运用SEM(电镜扫描)、BET(比表面积)和FTI R(红外光谱)等手段,分析复合酶酶催化前后金银花叶植物组织的物相结构及组分变化,探究酶催化性能。为提高金银花叶中绿原酸的溶出能效,本文选用响应曲面法,优化获得复合酶催化水解金银花叶溶浸绿原酸的适宜条件,并利用粒子扩散方程建立绿原酸溶浸的动力学模型。为实现绿原酸的高值转化利用,本文结合绿原酸的工业生产应用,探讨了不同pH值及投加量下果胶酶对绿原酸向咖啡酸转化的促进作用,分析得出果胶酶对绿原酸的转化机制;并通过模拟配制防晒霜,研究绿原酸的抗紫外性能,为绿原酸开发应用提供实验基础。其结论如下:(1)对比不同酶催化降解金银花叶溶浸绿原酸的能效,得出复合酶(纤维素酶、漆酶、木聚糖酶)具有高催化活性;均匀设计法优化获得复合酶溶浸绿原酸的优势配比为漆酶:纤维素酶:木聚糖酶=201:1883:35,拟合获得回归方程为y=3632.441-2.219x33+0.005x1x2+0.073x2x3,R值为0.99,F值为103.099.3,表明回归模型具有统计学意义,且分析得出纤维素酶与木聚糖酶的交互作用最强;在优势配比下,绿原酸溶浸的实验值为5.0708mg/g,高于均匀设计任意水平值,与理论值偏差为1.3‰,方案可行。(2)采用响应曲面法优化绿原酸溶浸工艺,回归拟合获得模型的p=0.00010.01,表明该模型影响极显著;经Design-Expert 8.0软件优化所得最佳工艺参数为:pH值为2.82、酶解时间为2.42h、酶解温度为49.72℃、酶量为0.05g,绿原酸溶出量为5.2867±0.2534mg/g;利用粒子扩散方程解析绿原酸溶浸动力学,获得酶催化溶浸绿原酸的三个阶段,其相关系数均R0.96,扩散模型拟合呈线性,有效解析酶解溶浸绿原酸的动力学。(3)投加0.05g果胶酶,在不同pH值溶液体系中绿原酸转化咖啡酸随溶液pH值的增大而降低,且在pH值为3时,绿原酸减少率为34.91%,咖啡酸增加率为285.65%;体系pH值为3时,随着果胶酶投加量的增加绿原酸转化咖啡酸呈线性增加,预测当投加量约为0.15g时,绿原酸转化咖啡酸的转化率近乎为100%;分析其原因发现果胶酶能解裂绿原酸中酯基键,从而促进其分解为咖啡酸和奎宁酸。(4)将1.5mg绿原酸标品和含有质量范围为1.5-2.5mg绿原酸的粗提液模拟配制成防晒霜膏体发现,在280-320nm间,绿原酸标品平均吸光度为0.8952,而加入粗提液的霜体平均吸光度为1.2314,对比防晒评价表可知,绿原酸对UV B紫外线具有一定的防护作用且加入粗体液的霜体平均吸光度比加入绿原酸标品的霜体的吸光度强些许,可能因为粗提液中其它活性成分也具有一定的抗紫外性能,但绿原酸起主导作用。不同质量分数的绿原酸对UV B紫外线吸收性能的影响结果表明加入粗提液膏体在280nm-320nm波长具有强吸收,在UV B范围内,加入绿原酸的膏体吸光度1.0,表明含绿原酸粗提液的霜体均具备中等防护效果。
【关键词】：酶催化 复合酶 金银花叶 绿原酸 转化
【学位授予单位】：重庆工商大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ28;X705
【目录】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-11
• 第1章 绪论11-20
• 1.1 我国金银花叶资源化利用现状11-12
• 1.1.1 我国金银花产能11
• 1.1.2 金银花叶资源化利用意义及价值11-12
• 1.2 绿原酸概述12-16
• 1.2.1 绿原酸理化性质12-13
• 1.2.2 绿原酸药理活性13-14
• 1.2.3 绿原酸应用14
• 1.2.4 绿原酸溶浸方法14-16
• 1.3 酶解技术的应用16-17
• 1.3.1 酶解反应的原理16
• 1.3.2 酶解技术在天然产物提取中的应用16-17
• 1.4 天然产物绿原酸的应用17-18
• 1.5 研究内容及意义18-20
• 1.5.1 本文研究的内容18-19
• 1.5.2 创新点19-20
• 第2章 酶制剂设计及催化活性研究20-35
• 2.1 实验材料与仪器20-21
• 2.1.1 材料与试剂20-21
• 2.1.2 主要仪器21
• 2.2.实验方法及步骤21-26
• 2.2.1 金银花叶中主要成分测定21-22
• 2.2.2 金银花叶的酶解22
• 2.2.3 绿原酸的测定22-24
• 2.2.4 新绿原酸与隐绿原酸的测定24-26
• 2.2.5 酶解底物的物相结构分析26
• 2.3 实验结果与讨论26-33
• 2.3.1 酶催化活性比选26-28
• 2.3.2 适宜酶制剂的设计28-32
• 2.3.3 物相表征32-33
• 2.4 小结33-35
• 第3章 响应曲面法优化绿原酸溶浸工艺35-49
• 3.1 材料与仪器35-36
• 3.1.1 材料与试剂35
• 3.1.2 主要仪器35-36
• 3.2 实验方法36
• 3.2.1 绿原酸的溶浸36
• 3.2.2 绿原酸测定方法36
• 3.3 实验结果分析36-48
• 3.3.1 影响绿原酸溶浸单因素实验36-39
• 3.3.2 响应曲面优化溶浸绿原酸工艺39-44
• 3.3.3 绿原酸溶浸动力学机理及其影响因素解析44-48
• 3.4 小结48-49
• 第4章 绿原酸转化咖啡酸的酶促作用研究49-57
• 4.1 材料与仪器49
• 4.1.1 材料与试剂49
• 4.1.2 主要仪器49
• 4.2 实验方法49-52
• 4.2.1 绿原酸与咖啡酸溶浸49-50
• 4.2.2 测定方法50-51
• 4.2.3 绿原酸转化率和咖啡酸增加率的计算方法51-52
• 4.3 实验结果讨论与分析52-56
• 4.3.1 果胶酶对绿原酸转化的影响52
• 4.3.2 不同pH值作用下果胶酶对绿原酸促进转化的作用52-54
• 4.3.3 不同果胶酶投加量对绿原酸促进转化的影响54-55
• 4.3.4 果胶酶促进绿原酸转化的作用解析55-56
• 4.4 小结56-57
• 第5章 绿原酸抗紫外性能及其应用57-64
• 5.1 实验材料57-58
• 5.1.1 材料与试剂57
• 5.1.2 主要仪器57-58
• 5.2 实验方法58-59
• 5.2.1 防晒霜配方设计58-59
• 5.2.2 浓缩液的制备59
• 5.2.3 防晒霜膏体制备59
• 5.2.4 防晒霜吸光度测定59
• 5.3 实验结果讨论与分析59-63
• 5.3.1 防晒霜抗UV B紫外线评价分析59-61
• 5.3.2 绿原酸防紫外性能比较61-62
• 5.3.3 绿原酸防晒效果评价62-63
• 5.4 小结63-64
• 第6章 结论与展望64-66
• 6.1 结论64-65
• 6.2 展望65-66
• 参考文献66-71
• 致谢71-72
• 附录：在校期间发表论文及参加课题情况72

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;日本研究绿原酸[J];化工生产与技术;2001年03期

2 赵涛;氋聚林;其木格;董义珍;高秀兰;;响应面法优化葵花籽中绿原酸的提取工艺[J];食品科技;2013年01期

3 田玉红;徐想丽;李利军;周琪;;新生磷酸钙对绿原酸的吸附特性研究[J];食品工业;2014年04期

4 郭秋娟;金邦荃;陈和平;;绿原酸生物活性与提取方法的研究进展[J];食品工业科技;2009年08期

5 屈景年;刘义;莫运春;刘梦琴;;绿原酸锌(Ⅱ)配合物的合成和抑菌活性研究[J];化学世界;2006年05期

6 刘意;曾桂先;宋凤兰;何洋;;绿原酸稳定性研究[J];化工中间体;2009年02期

7 黄康;王征;;绿原酸防治2型糖尿病作用机制的研究进展[J];中国食物与营养;2013年09期

8 雷S厩

本文编号：438532