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花色苷作为一种天然活性物质,具有清除自由基、抗氧化、抗肿瘤、抗炎症、改善记忆力等多种功效,是近些年来研究的热门。蓝莓酒渣作为蓝莓酿酒的副产物,仍含有十分丰富的花色苷,但相关研究较为少见。欲将蓝莓酒渣加以利用,提取其中的花青素活性成分,了解其结构和相应的健康效应,不仅具有一定的科学意义,还能起到变废为宝的作用,具有一定的经济价值。本文以蓝莓酒渣为研究对象,从中提取花色苷,对其进行分离纯化和鉴定,并研究其稳定性以及与多种蛋白的相互作用,为蓝莓酒渣花色苷在工业上的应用供给一定的理论依据和实验参考。具体研究内容及结果如下:1.蓝莓酒渣中花色苷最适提取条件的研究。以酸性乙醇为溶剂提取蓝莓酒渣中的花色苷,研究乙醇浓度、pH、提取时间、提取温度、料液比等单因素对提取效果的影响,以提取物中花色苷的含量为评价依据,再通过正交试验确定最适提取工艺。运用大孔树脂对提取的蓝莓酒渣花色苷提取物进行初步的纯化,选择了 3种大孔树脂进行对比,并对静态吸附时间、解析时间,吸附pH、解吸pH,乙醇浓度等进行了研究。最终对纯化所得的蓝莓酒渣提取物冻干粉进行了定量分析,包含总酚、花色苷、黄酮含量,并与蓝莓果及蓝莓酒提取物中这三种成分的含量进行了比较。结果表明:通过单因素和正交试验确定的最佳提取条件为:提取温度50℃、料液比1:20(m/v)、乙醇浓度70%、提取时间120min、pH3.0,对提取效果的影响大小依次为乙醇浓度>料液比>提取时间>提取温度>pH。最佳纯化工艺为:最适柱材料为XAD-7HP,静态吸附时间240min,解吸时间60min,乙醇浓度80%,吸附pH2.5,解吸pH2.5。提取纯化所得蓝莓酒渣提取物中花色苷含量为151.12±0.88mg/g,总酚含量为436.67±6.80mg/g,黄酮含量为 253.03±12.13mg/g。2.蓝莓酒渣花色苷提取物的稳定性研究。对经大孔树脂初步纯化所得的蓝莓酒渣花色苷进行了稳定性及辅色效果的研究,包括温度、pH、金属离子、氧化剂 H2O2 及还原剂 Vc、LSPC(Procyanidins of Lotus Seedpod,莲原花青素)和 LSOPC(Oligomeric Procyanidins of Lotus Seedpod,莲原花青素低聚体)等因素,以溶液吸光值为评价依据。结果表明:蓝莓酒渣花色苷在温度40℃以内较为稳定,最适pH为1.0,氧化剂H2O2对蓝莓酒渣花色苷稳定性损害较大,抗坏血酸对蓝莓酒渣花色苷颜色及稳定性均有加强的效果,A13+能明显增强花色苷稳定性,LSOPC对稳定性无显著影响,LSOPC与A13+复合作用短期内(8d)能显著提高蓝莓酒渣花色苷的稳定性且比A13+单独作用效果好,但长时间内(30d)对蓝莓酒渣花色苷稳定性的提高比A13+单独作用差。在对蓝莓酒渣花色苷辅色作用方面,高浓度的A13+(10mmol/L)和Sn2+(1、5mmol/L)具有显著的辅色作用,Mn2+和K+具有显著的减色效应且与金属离子浓度呈正相关,Mg2+对蓝莓酒渣花色苷辅色作用不显著,LSPC辅色作用显著,Al3+与LSPC复合作用比两者单独作用的辅色效果更好。3.蓝莓酒渣和蓝莓果及蓝莓酒中花色苷的鉴定、分离及抗氧化活性研究。运用 HPLC-ESI-MS2(High performance liquid chromatography-Electrospray Ionization-mass spectrometry)联用的方法对初步纯化所得的蓝萄酒渣、蓝萄果、蓝莓酒中花色苷成分进行鉴定比较,在此基础上对比蓝莓酒渣和蓝莓果提取物对DPPH自由基、ABTS自由基的清除力及还原力。选择Sephadex LH-20葡聚糖凝胶树脂、高速逆流色谱(HSCCC)、半制备液相分别对其进行进一步的纯化,比较这三种方法的纯化效果。Sephadex LH-20葡聚糖凝胶树脂法以10%甲醇(含2%甲酸)为洗脱液;HSCCC法选择水:正丁醇:甲基叔丁基醚:乙腈:三氟乙酸(v/v,6:3:1:1:0.001)作为溶剂体系;半制备液相以甲酸/乙腈/水为洗脱液。结果表明:蓝莓果中鉴定出11种花色苷,未鉴定出酰化的花色苷;蓝莓酒渣中鉴定出12种花色苷,包含矢车菊色素-3-乙酰葡萄糖苷、矢车菊色素-3-乙酰鼠李糖苷和飞燕草色素-3-乙酰阿拉伯糖苷3种酰化的花色苷;蓝莓酒中鉴定出9种花色苷,含牵牛花色素-3-乙酰鼠李糖苷1种酰化的花色苷,三种提取物中含量最高的均为锦葵色素类的花色苷。提示蓝莓中的花色苷经发酵作用一部分被酰化。对蓝莓果和蓝莓酒渣花色苷的抗氧化力进行测定比较,蓝莓果和蓝萄酒渣花色苷清除ABTS自由基的IC50值分别为1.43±0.02、1.19±0.03μg/mL,清除DPPH自由基的IC50值分别为3.28±0.03、2.4±0.01μg/mL,且都显著优于Vc,而蓝莓酒渣花色苷的抗氧化性显著强于蓝莓果花色苷,提示蓝莓果和蓝莓酒渣花色苷均具有显著的清除ABTS、DPPH自由基的性能及较强的还原力。Sephadex LH-20法可得纯度约为92%的锦葵色素-3-六碳糖苷(Mv-3-hex,包括锦葵色素-3-半乳糖苷和锦葵色素-3-葡萄糖苷两种同分异构体)。HSCCC法可得纯度约为82%的锦葵色素-3-阿拉伯糖苷,半制备型液相色谱法纯化可得4种纯度在90%以上的花色苷,为飞燕草色素-3-葡萄糖苷、牵牛花色素-3-葡萄糖苷、锦葵色素-3-阿拉伯糖苷及锦葵色素-3-乙酰六碳糖苷(Mv-3-ace-hex,包括锦葵色素-3-乙酰半乳糖苷和锦葵色素-3-乙酰葡萄糖苷两种同分异构体)。但这三种方法均无法将锦葵色素-3-半乳糖苷和锦葵色素-3-葡萄糖苷;锦葵色素-3-乙酰半乳糖苷和锦葵色素-3-乙酰葡萄糖苷这两种同分异构体分离。4.锦葵色素-3-六碳糖苷及其酰化物与蛋白质相互作用的研究。以纯化所得的锦葵色素-3-六碳糖苷(Mv-3-hex)和锦葵色素-3-乙酰六碳糖苷(Mv-3-ace-hex)为研究对象,运用荧光光谱法和圆二色谱发分别与牛血清蛋白、胰蛋白酶、纤维素酶进行相互作用的研究,比较Mv-3-hex及其酰化物与蛋白相互作用的异同。结果表明:Mv-3-hex和Mv-3-ace-hex均通过静态猝灭的方式与三种蛋白中的荧光物质形成基态配合物,发生相互作用,但对三种蛋白的构象影响均较小。酰化与未酰化的锦葵色素同BSA发生相互作用的力相同,均为疏水相互作用力,Mv-3-hex与BSA的结合位点为Site Ⅰ区,Mv-3-ace-hex与BSA的作用区域为Site Ⅰ和Site Ⅱ区,酰化的锦葵色素与BSA相互作用的结合常数Ka更大,结合程度可能更深,两者对BSA二级结构的影响均较小。对于胰蛋白酶,Mv-3-hex及其酰化物与其作用力分别为疏水相互作用力和静电作用力,酰化的锦葵色素与胰蛋白酶作用的结合常数Ka更大,且对胰蛋白酶二级结构的影响程度更大。对于纤维素酶,酰化与未酰化的锦葵色素均通过静电引力与其发生相互作用,未酰化锦葵色素与纤维素酶作用的结合常数Ka更大,而酰化的锦葵色素对纤维素酶二级结构的影响更深。