花生壳多酚的提取、纯化及其抗氧化、抑菌活性研究

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植物多酚是植物组织中的次级代谢产物,研究证明多酚类物质有多种生物活性,对人类健康有积极的作用。花生(Arachis hypogaea L.)属豆科一年生草本植物,是重要的食用植物油资源。我国作为花生主要生产国之一,近年来年产量已经达到1500万吨以上,位列世界第一位,每年花生壳产量就达450万吨。花生壳作为花生的副产品,含多种生理活性成分,且具有多种防病治病的功效,其中多酚类化合物是花生壳中含量较丰富的一类活性成分。在当今人们越来越重视天然植物活性成分对疾病的预防及治疗作用的大背景下,对花生壳多酚类物质进行研究,不但可深化人们对花生壳功能价值的认识,也可为花生壳的合理开发利用奠定基础。本论文以花生壳为实验材料,研究了从花生壳中提取、纯化多酚类物质的方法以及多酚提取物体外抗氧化、抑菌活性,对花生壳多酚进行了比较系统的研究。主要研究内容及实验结果如下:1.通过三种不同的提取方法(溶剂回流法、超声波辅助提取法、微波酶提取法)的比较,并结合响应面的优化对花生壳中的总多酚进行提取。结果发现,溶剂回流提取法优于其他两种提取方法,其最佳提取条件为:乙醇体积分数69%、液固比50:1、提取温度93℃、提取时间3.0h,在此条件下花生壳多酚得率为1.77%。2.通过静态吸附、静态解吸及吸附动力学研究,比较了D4020、X-5、S-8、D101、AB-8、NKA-Ⅱ、NKA-9七种大孔吸附树脂对花生壳多酚的分离纯化效果,发现NKA-9树脂能较好地分离纯化花生壳中总多酚,在此基础上进一步考察和优化了NKA-9树脂分离纯化花生壳中总多酚的工艺条件。结果表明,极性树脂NKA-9的吸附率为69.47%,解吸率为89.55%,是性能良好的总多酚吸附剂,其最佳工艺条件是:花生壳多酚样液初始浓度为1mg/mL,样液pH值为6.0,吸附温度35℃;洗脱剂乙醇体积分数95%,洗脱液料比30:1(95%乙醇溶液:大孔吸附树脂,mL/g),洗脱剂pH值6.0。经NKA-9大孔树脂纯化后,花生壳总多酚的纯度由原来的15.21%提高到63.08%,提高了4.15倍,回收率为93.88%。3.通过测定纯化后的花生壳多酚对DPPH自由基、羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力、总还原能力、总抗氧化能力及p-胡萝卜素的漂白实验来评估其抗氧化能力。结果表明,纯化后的花生壳多酚具有良好的抗氧化活性,可以作为一种新型的天然抗氧化剂。4.选取金黄色葡萄球菌、李斯特菌、枯草杆菌、大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌等六种常见致病菌,用纯化后的的花生壳多酚进行体外抑菌实验,对其抑菌圈、最低抑菌浓度和最低致死浓度进行测定。结果表明,纯化后的花生壳多酚对金黄色葡萄球菌的抑菌作用较强,其MIC和MBC分别为0.125mg/mL、4mg/mL,对李斯特菌、沙门氏菌、志贺氏菌三种菌的抑菌作用相当,其MIC和MBC均分别为0.125mg/mL、8mg/mL,而对大肠杆菌和枯草杆菌的抑菌效果不明显,其MIC和MBC均分别为0.25mg/mL、8mg/mL。因此,花生壳多酚有一定的抑菌能力,具有在食品贮存及加工中用于防腐的潜力。
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