阿魏酸低聚糖的制备及其抗氧化性质的研究

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阿魏酸是植物细胞壁中普遍存在的一种酚酸类物质。在小麦麸皮中,它主要通过酯键与半纤维素交联,同时部分与木质素以醚键相连。通过物理和化学方法可将半纤维素之间的部分糖苷键连接断裂,从而使得阿魏酸以酯化的形式存在——阿魏酸低聚糖。阿魏酸低聚糖生理活性强,开发前景广阔。小麦麸皮是面粉厂主要的加工副产品,每年加工出的小麦麸皮可达2000万吨以上,但大多数都没有进行深加工和再利用,造成极大的资源浪费。因此,开展以小麦麸皮为原料,制备阿魏酸低聚糖的研究是十分必要的。本论文主要对阿魏酸低聚糖的提取、分离纯化及抗氧化功能进行了研究。采用三种不同的方法提取阿魏酸低聚糖。在酸法试验中,采用单因素试验及正交回归设计确定的条件为:草酸浓度为0.053mol/L,液料比为22.64:1,时间为4.56h,此条件下阿魏酸低聚糖的提取量为1.451×10-5mol/g麦麸;在酶法试验中,通过单因素试验及中心组合试验确定的酶解条件为:木聚糖酶浓度30U/g底物,底物浓度70g/L,作用时间6h,此条件下阿魏酸低聚糖提取量为0.811×10-5mol/g麦麸;在高温蒸煮试验中,研究了不同处理时间、不同处理温度对阿魏酸得率的影响。结果表明,当温度为170℃,保温时间为10min,阿魏酸低聚糖提取量最高,可达1.153×10-5mol/g麦麸。在这三种方法中,酸水解法提取量最高,且成本较低,是最佳的提取阿魏酸低聚糖的方法。采用柱层析法对产物进行分离纯化,对纯化条件进行了探讨,最终选择Amberlite XAD-2作为初步纯化的树脂,具体层析条件为:径高比为1:20,上样浓度为7.05mmol/L,流速为120mL/h,水洗脱12个柱体积,50%乙醇洗脱5个柱体积,95%乙醇洗脱3~5个体积,收集50%乙醇洗脱部分,此部分阿魏酸低聚糖的收率可达到86.87%,纯度为63.48%。采用Sephadex LH-20对初步纯化的样品进行进一步分离,并结合分光光度法、纸层析、HPLC、红外光谱和质谱对分离后样品分析,结果表明酸法提取的样品中含有的阿魏酸低聚糖为阿魏酸阿拉伯木二糖、阿魏酸阿拉伯木糖、阿魏酸阿拉伯糖;酶法提取的样品中含有的阿魏酸低聚糖为阿魏酸阿拉伯木三糖、阿魏酸阿拉伯木二糖、阿魏酸阿拉伯木糖;高温蒸煮法提取的样品中含有的阿魏酸低聚糖为阿魏酸阿拉伯木二糖、阿魏酸阿拉伯木糖、阿魏酸阿拉伯糖。采用羟基自由基、超氧阴离子、DPPH·、还原力、脂质体氧化反应体系,检测了阿魏酸低聚糖的体外抗氧化活性。结果表明阿魏酸低聚糖有较强的抗氧化活性,并且部分抗氧化效果优于阿魏酸纯品。另外,采用不同方法制备的阿魏酸低聚糖抗氧化作用强弱不同,酸法制备的阿魏酸低聚糖抗氧化作用优于酶法和高温蒸煮法的。
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