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黄秋葵(Okra,HibiscusesculentusL.)别名秋葵、羊角豆,属锦葵科秋葵属一年生药食两用草本植物。黄秋葵全身是宝,根、茎、叶、花、果皆可食用,既是营养丰富的蔬菜,又有药用保健效果。目前国内外对于黄秋葵的开发利用主要是它的果实和种子,黄秋葵叶作为废弃物丢弃田间或作为肥料使用,造成了资源的极大浪费。因此,本论文系统的分析黄秋葵叶的营养成分,研究黄秋葵叶水提多糖各个组分的结构特征及体外抗氧化活性,主要研究内容和结果如下:
1、黄秋葵叶成分分析。采用国标法和行业标准方法对黄秋葵叶进行基本成分分析,结果表明黄秋葵叶中水分含量为6.55%,灰分含量为14.32%,总糖含量为11.27%,粗蛋白含量为25.77%,粗脂肪含量为2.12%,黄酮含量为1.27%,多糖含量为4.39%。黄秋葵叶粗脂肪中主要成分有6种:叶绿醇含量为74.32%,9,12,15-十八碳三烯酸甲酯含量为5.38%,9,12-十八碳二烯酸甲酯含量为3.75%,十六烷酸甲酯含量为3.36%,6,10,14-三甲基-2-十五烷酮含量为2.84%,7,11-二烯十六酮含量为0.96%。黄秋葵叶中含Na、K、Ca、Mg、Se、Zn、Fe、Mn等微量元素,其中K含量最高,为1143.374mg/100g。黄秋葵叶中氨基酸种类丰富,其中赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、亮氨酸为人体必需氨基酸。黄秋葵叶富含多种营养物质,具有很好的研究和应用价值。
2、水提黄秋葵叶多糖的分离纯化。黄秋葵叶多糖经三氯乙酸脱蛋白,DEAE-52纤维素和葡聚糖凝胶柱分离得到2个黄秋葵叶多糖组分RPS-11和RPS-22。各组分多糖在HPLC图谱上呈单一对称峰,表明多糖各组分为均一多糖组分。
3、多糖各组分的分子量和单糖组成测定。采用高效液相色谱法和GC-MS法测定各组分多糖的分子量和单糖组成,结果表明,RPS-11和RPS-22的分子量分别为191778和1560631。RPS-11组分由D-阿拉伯糖,木糖,D-葡萄糖,D-甘露糖,半乳糖组成,其摩尔比为D-阿拉伯糖∶木糖∶D-葡萄糖∶D-甘露糖∶半乳糖=10.72∶11.47∶1∶1.41∶12.81;RPS-22组分由D-阿拉伯糖,木糖,D-甘露糖,半乳糖组成,其摩尔比为D-阿拉伯糖∶木糖∶D-甘露糖∶半乳糖=7.96∶1.26∶1∶6.60。
4、黄秋葵叶多糖各组分结构的初步表征。运用紫外光谱(UV)、红外光谱(IR)、核磁共振(NMR)、原子力显微镜(AFM)、圆二色谱(CD)及刚果红实验等现代分析方法和理化分析手段对多糖组分RPS-11和RPS-22进行表征。IR结果表明,各组分多糖均具有多糖的特征吸收峰;NMR结果表明各组分多糖结构中即存在α糖苷键构型;原子力显微镜观察结果表明各多糖组分分子间相互缠绕,呈规则团聚状;圆二色谱结果表明,在不同的外界条件下(处理温度、pH值、加入Ca2+离子、6mol/L的变性剂Urea和硼酸),各组分的CD谱图发生显著变化,表明外界条件的改变可影响其立体构象和非对称性;刚果红实验证明,RPS-11和RPS-22不具有三螺旋立体构型。
5、黄秋葵叶多糖的抗氧化活性研究。黄秋葵叶粗多糖和纯化后各组分对四种自由基(·OH、DPPH·、ABTS+、O2-)均有一定的清除作用。对于DPPH·,在浓度为2500μg/mL时,RPS、RPS-11和RPS-22的清除率分别为76.62%、38.85%和28.43%;对于·OH,在浓度为2500μg/mL时,RPS、RPS-11和RPS-22的清除率分别为60.95%、39.39%和26.43%;对于ABTS+,在浓度为2500μg/mL时,RPS、RPS-11和RPS-22的清除率分别为40.64%、22.88%和17.39%;对于O2-,在浓度为2500μg/mL时,RPS、RPS-11和RPS-22的清除率分别为23.43%、16.87%和15.01%。还原力实验表明黄秋葵叶粗多糖及纯化后各组分在一定浓度范围内,随着浓度的增加,还原力增大。