紫甘薯花青素双水相提取工艺及酒精性肝损伤预防效果研究

发布时间：2017-03-28 05:06

  本文关键词：紫甘薯花青素双水相提取工艺及酒精性肝损伤预防效果研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：紫甘薯富含花青素，研究发现花青素具有许多生理功能，如抗氧化性、提高记忆力、改善视力和保肝等。本研究以紫甘薯为原料，响应面优化紫甘薯花青素的双水相提取工艺，并对其急性、亚急性酒精性肝损伤预防效果及降解动力学进行研究，研究意义在于提升紫甘薯的附加值，，为紫甘薯花青素作为抗氧化和保肝功能的产品提供理论支撑。 采用响应面法研究紫甘薯花青素的双水相提取工艺。在单因素试验的基础上，通过Box-Benken试验探讨了乙醇质量分数、硫酸铵质量分数、液固比、溶液pH值、提取温度和提取时间对紫甘薯花青素分配系数和提取率的影响，得到了紫甘薯花青素提取的最佳工艺为液固比45:1（mL/g），乙醇质量分数27%（w/w），硫酸铵质量分数22%（w/w），pH值3.4，时间20min，温度25℃，此条件下制备的紫甘薯花青素的提取率和分配系数分别为90.02%和19.62，与理论预测值无显著性差异（P0.05），说明模型可以预测实践中花青素的提取过程。HPLC-ESI-MS/MS分析结果表明，紫甘薯花青素主要是被咖啡酸、阿魏酸、对羟基苯甲酸酰化的芍药型和矢车菊型花青素。 通过建立急性酒精性肝损伤动物模型，系统探讨了紫甘薯花青素对小鼠解酒及急性酒精性肝损伤的影响。结果表明，紫甘薯花青素对雄性C57BL/6J小鼠具有一定的解酒作用；与模型组相比，紫甘薯花青素干预可降低因酒精摄入而导致的血清天冬氨酸转氨酶（AST）、丙氨酸转氨酶（ALT）、乙醛脱氢酶（LDH）和肝脏乙醇脱氢酶（ADH）活力的升高及肝脏总胆固醇（TCH）、甘油三酯（TG）和丙二醛（MDA）含量的增加，提高肝脏超氧化物歧化酶（SOD）和谷胱甘肽转移酶（GST）的活力；组织病理学分析结果表明，提前摄入紫甘薯花青素可阻止酒精导致的肝脏肿大。总之，紫甘薯花青素具有一定的解酒和保护急性酒精性肝损伤的作用。 我们研究了紫甘薯花青素亚急性酒精性肝损伤的作用。结果表明，与模型组相比，紫甘薯花青素显著降低血清中AST、ALT、LDH和肝脏中ADH的活性（P0.01）；降低肝脏中MDA的含量，提高SOD和GST的活力水平，病理分析表明紫甘薯花青素可以改善亚急性酒精性肝损伤。我们的研究结果表明，紫甘薯花青素是良好的抗氧化剂，可以减弱酒精导致的氧化应激及脂质过氧化，对C57BL/6J小鼠血清和肝脏具有保护作用。 采用经典的恒温法对紫甘薯花青素在不同储存溶剂（去离子水、10%乙醇、20%乙醇、50%乙醇）中的降解动力学进行研究。通过数学拟合，紫甘薯花青素在不同储存溶剂中的降解符合一级反应动力学规律。通过Arhenius方程和Eyring-Polanyi模型计算出反应活化能、焓值和熵值，乙醇浓度为0%、10%、20%、50%时，反应活化能（Ea）分别为83.46、78.53、78.09、75.33kJ/mol，焓值（ΔH）分别为77.33、72.41、71.97、69.21kJ/mol/K，熵值（ΔS）分别为180.81、188.37、189.94、193.57J/mol/K。
【关键词】：花青素 紫甘薯 酒精性肝损伤 降解动力学
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TS201.2;R96
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-17
• 第一章 绪论17-29
• 1.1 花青素概述17-19
• 1.1.1 花青素基本结构17-18
• 1.1.2 花青素的降解18
• 1.1.3 花青素的共色作用18-19
• 1.2 紫甘薯花青素研究现状19-25
• 1.2.1 紫甘薯花青素的提取方法21
• 1.2.2 紫甘薯花青素的纯化方法21
• 1.2.3 紫甘薯花青素的结构21-22
• 1.2.4 紫甘薯花青素的功能性质22-25
• 1.2.4.1 抗氧化22
• 1.2.4.2 抗高血糖和高血压22-23
• 1.2.4.3 抗动脉粥样硬化23
• 1.2.4.4 保护肝功能23-24
• 1.2.4.5 增强记忆力24
• 1.2.4.6 抑菌24
• 1.2.4.7 其它生理功能24-25
• 1.3 新型双水相体系25-27
• 1.3.1 双水相提取原理25
• 1.3.2 双水相提取优点25-26
• 1.3.3 新型双水相提取与其它技术的集成26
• 1.3.4 新型双水相提取在天然产物提取方面的应用26-27
• 1.3.5 新型双水相提取的缺点27
• 1.4 研究的目的及内容27-29
• 1.4.1 研究目的27
• 1.4.2 研究内容27-28
• 1.4.3 技术路线28-29
• 第二章 响应面优化紫甘薯花青素的双水相提取工艺29-43
• 2.1 引言29
• 2.2 材料与方法29-32
• 2.2.1 试验材料与试剂29
• 2.2.2 主要仪器与设备29-30
• 2.2.3 试验方法30-32
• 2.2.3.1 紫甘薯粉的制备30
• 2.2.3.2 主要的测定方法30
• 2.2.3.3 紫甘薯花青素的双水相提取工艺30
• 2.2.3.4 pH 示差法测定花青素浓度30
• 2.2.3.5 双水相提取紫甘薯花青素的单因素试验30-31
• 2.2.3.6 响应面分析试验设计31
• 2.2.3.7 HPLC-ESI-MS/MS 条件31
• 2.2.3.8 清除羟自由基（·OH）的测定31-32
• 2.2.3.9 Fe3+还原力测定32
• 2.2.4 数据分析32
• 2.3 结果与分析32-42
• 2.3.1 紫甘薯粉的主要成分32
• 2.3.2 单因素试验结果32-34
• 2.3.3 回归方程的建立与方差分析34-37
• 2.3.3.1 花青素提取率（Y1）35-36
• 2.3.3.2 花青素分配系数（Y2）36-37
• 2.3.4 响应面模型解析37-40
• 2.3.4.1 花青素提取率（Y1）的响应面模型解析37-38
• 2.3.4.2 花青素分配系数（Y2）的响应面模型解析38-40
• 2.3.5 模型验证40-41
• 2.3.6 紫甘薯花青素组成分析与结构鉴定41-42
• 2.3.7 与常用方法的比较42
• 2.3.8 紫甘薯花青素体外抗氧化性42
• 2.4 结论42-43
• 第三章 紫甘薯花青素解酒及对急性酒精性肝损伤作用研究43-53
• 3.1 引言43
• 3.2 试验和方法43-45
• 3.2.1 试验材料43-44
• 3.2.2 试验试剂44
• 3.2.3 试验仪器及设备44
• 3.2.4 实验方法44-45
• 3.2.4.1 醉酒预防实验44
• 3.2.4.2 醉酒治疗实验44
• 3.2.4.3 急性酒精性肝损伤动物模型44-45
• 3.2.4.4 肝脏指数的测定45
• 3.2.4.5 血液指标的测定45
• 3.2.4.6 肝脏指标的测定45
• 3.2.4.7 组织病理学观察45
• 3.2.5 统计分析45
• 3.3 结果与分析45-52
• 3.3.1 C57BL/6J 小鼠的醉酒预防试验和醉酒治疗试验45-46
• 3.3.2 C57BL/6J 小鼠的生长状况和肝脏指数46
• 3.3.3 血清 ALT、AST 和 LDH46-47
• 3.3.4 血清 TG、TCH 和 LDL-C47-49
• 3.3.5 肝脏中 MDA 含量49-50
• 3.3.6 肝脏中 SOD 和 GST 活性50-51
• 3.3.7 肝脏中 ADH 活性51-52
• 3.3.8 肝脏组织病理学分析52
• 3.4 结论52-53
• 第四章 紫甘薯花青素对亚急性酒精性肝损伤作用研究53-62
• 4.1 引言53
• 4.2 试验材料和方法53-55
• 4.2.1 试验材料53
• 4.2.2 试验试剂53-54
• 4.2.3 试验仪器及设备54
• 4.2.4 试验方法54-55
• 4.2.4.1 亚急性酒精性肝损伤动物模型54
• 4.2.4.2 肝脏指数的测定54
• 4.2.4.3 血液指标的测定54
• 4.2.4.4 肝脏指标的测定54
• 4.2.4.5 组织病理学观察54-55
• 4.2.5 统计分析55
• 4.3 结果与讨论55-61
• 4.3.1 C57BL/6J 小鼠的生长状况和肝脏指数55
• 4.3.2 血清 ALT、AST 和 LDH55-56
• 4.3.4 血清 TG、TCH 和 LDL-C 含量56-58
• 4.3.5 肝脏中 MDA 含量58-59
• 4.3.6 肝脏中 GST 和 SOD 活性59
• 4.3.7 肝脏中 ADH 活性59-61
• 4.3.8 小鼠肝脏组织组织病理学变化61
• 4.4 结论61-62
• 第五章 紫甘薯花青素热降解动力学的研究62-69
• 5.1 引言62
• 5.2 试验材料与方法62-64
• 5.2.1 材料与试剂62
• 5.2.2 仪器与设备62
• 5.2.3 方法62-64
• 5.2.3.1 紫甘薯花青素的提取62-63
• 5.2.3.2 pH 示差法测定花青素浓度63
• 5.2.3.3 热降解实验63
• 5.2.3.4 紫甘薯花青素降解模型63-64
• 5.2.4 数据分析64
• 5.3 结果与讨论64-68
• 5.3.1 紫甘薯花青素在去离子水中的热降解常数64-65
• 5.3.2 紫甘薯花青素在 10%乙醇中的热降解常数65-66
• 5.3.3 紫甘薯花青素在 20%乙醇中的热降解常数66-67
• 5.3.4 紫甘薯花青素在 50%乙醇中的热降解常数67-68
• 5.4 结论68-69
• 第六章 结论与展望69-70
• 6.1 结论69
• 6.2 展望69-70
• 参考文献70-80
• 附录80-83
• 致谢83-84
• 作者简历84

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 许灵君;欧阳玉祝;吴道宏;杨东东;;双水相体系协同超声提取法分离金银花总黄酮[J];食品与发酵科技;2010年06期

2 顾红梅,张新申,蒋小萍;超声波法和冻结-融解法相结合提取紫薯中花色甙[J];食品科学;2004年07期

3 区子弁;王丽娟;王琴;温其标;;NKA大孔树脂对紫甘薯花色苷动态吸附的研究[J];食品研究与开发;2010年07期

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本文编号：271694