刺槐花及发酵产物中的化学成分和抗氧化活性研究

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刺槐(Robinia pseudoacacia L.)为豆科刺槐属多年生落叶乔木,在世界范围内广泛分布,其花具有广泛的生物活性。本论文以刺槐花为研究对象,对其和发酵产物的抗氧化活性展开研究,旨在为刺槐花的进一步开发提供一定参考。采用ABTS·+和DPPH·清除模型对刺槐花提取物的抗氧化能力进行了评价,发现刺槐花对ABTS·+清除能力优于对DPPH·自由基的清除能力。通过高速逆流色谱和Sephadex LH-20葡聚糖凝胶色谱分离得到3个主要化学成分,经核磁共振鉴定为对羟基苯甲酸、山萘酚3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(1→6)-β-D-吡喃半乳糖-7-O-α-L-吡喃鼠李糖和山萘酚。其中,山萘酚的抗氧化活性最佳,对ABTS·+清除能力的IC50为15.87±0.56μg/m L,优于阳性对照抗坏血酸IC50=16.86±0.13μg/m L。为了进一步提高抗氧化活性,采用微生物发酵的方法对刺槐花提取物进行生物转化。以ABTS·+清除能力为导向,对发酵菌种进行了筛选,发现刺槐花提取物经过黑曲霉FFCC3112发酵后,抗氧化活性明显提高,优于其它菌种,因此,选取黑曲霉FFCC3112作为发酵菌株。采用单因素实验、Box-Behnken Design响应面法对发酵条件进行了优化,确定最优发酵条件为培养基碳氮比1.4:1、初始p H4.2、培养3.5天。最优发酵条件下发酵产物对ABTS·+清除能力的IC50为49.70±0.91μg/m L。通过高效液相色谱对比发酵前后的化学成分变化发现,提取物中的山萘酚3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(1→6)-β-D-吡喃半乳糖-7-O-α-L-吡喃鼠李糖含量急剧降低,而山萘酚和一个未鉴定结构的化合物含量显著提高,采用高速逆流色谱法对该化合物进行了分离,经核磁共振鉴定为山萘酚7-O-α-L-吡喃鼠李糖,对ABTS·+清除能力的IC50为16.91±0.32μg/m L。因此,可以确定经过黑曲霉FFCC3112发酵,提取物中的低抗氧化活性的山萘酚3-O-α-L-吡喃鼠李糖-(1→6)-β-D-吡喃半乳糖-7-O-α-L-吡喃鼠李糖结构中的糖逐步被水解生成较高抗氧化活性的山萘酚7-O-α-L-吡喃鼠李糖,再进一步水解成高抗氧化活性的山萘酚,从而提高了发酵产物的抗氧化活性。
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