杏鲍菇中麦角硫因的提取纯化和抗氧化活性研究

摘要

麦角硫因学名为2-巯基-L-组氨酸三甲基内盐，是一种新型的天然强抗氧化剂，在食品添加剂、保健品、化妆品等领域具有巨大的应用潜力。杏鲍菇、金针菇等常见食用菌中麦角硫因的含量远高于其它的麦角硫因合成生物，且食用菌具备人们所需的天然安全性，又有易培养，周期短等优势，成为获取麦角硫因的最佳来源。本研究以杏鲍菇为对象，对杏鲍菇中麦角硫因的提取纯化工艺、抗氧化性能及其稳定性进行了研究，为杏鲍菇中麦角硫因的开发和利用提供理论依据。主要研究内容及结果如下：
　　（1）材料预处理方式、提取溶剂与提取方法的研究。结果表明：相对于50℃热风干燥的杏鲍菇，真空冷冻干燥可较好地保留麦角硫因的含量，故选择真空冷冻干燥的杏鲍菇为后续研究材料；综合考虑提取率与环境友好性，从10种溶剂中选择70％乙醇（2.63 mg/g干重）作为后续麦角硫因的提取溶剂；在所考察的5种提取方法中，以微波超声联合提取的麦角硫因得率最高。
　　（2）通过单因素实验和响应面法优化微波-超声联合提取麦角硫因的条件。结果表明：在所研究的7个单因素中，料液比、乙醇浓度和超声功率能显著影响微波-超声联合提取得率；响应面法得到的最优提取条件为：料液比1：48，乙醇比54％，超声功率440W，微波功率500W，微波温度70℃，微波时间5min，超声时间5min。此条件下麦角硫因提取量为3.7195 mg/g干重。
　　（3）采用醇沉法和葡聚糖凝胶柱层析法纯化麦角硫因提取液。结果表明：于麦角硫因提取液中加入4倍体积的95％乙醇，静置24h后，多糖沉淀率为70.52％，蛋白质沉淀率为82.28％，麦角硫因保留率为94.19％。将醇沉后的提取液浓缩过滤，使用葡聚糖凝胶G-10进行分离纯化，纯化条件为：洗脱液为去离子水，上样量为2 mL，洗脱速度为1.5 mL/min，麦角硫因回收率为87.32％。
　　（4）通过检测麦角硫因对羟自由基、DPPH、ABTS等的清除能力和FRAP抗氧化能力以及麦角硫因对新鲜鱼肉的抗氧化和护色作用，研究纯化麦角硫因的抗氧化活性。结果表明，在0.044～0.262 mmol/L的浓度范围内，麦角硫因的羟自由基清除能力显著高于谷胱甘肽（P＜0.05）。在0.436～1.047 mmol/L的浓度范围内，麦角硫因的DPPH清除率高于谷胱甘肽，但显著低于抗坏血酸（P＜0.05）。麦角硫因的ABTS清除率最高为89.28％，显著低于（P＜0.05）谷胱甘肽和抗坏血酸。麦角硫因具有较弱的FRAP抗氧化能力。向新鲜鱼肉中添加杏鲍菇麦角硫因可以有助于其护色，维持鱼肉的pH，抑制蛋白质氧化和抑制鱼肉的腐败变质，以上效果均强于TBH。杏鲍菇麦角硫因有一定的抑制脂肪氧化能力，但效果弱于TBH。
　　（5）对杏鲍菇麦角硫因提取纯化液在不同条件下的DPPH抗氧化活性稳定性进行了研究。结果表明，在37℃和90℃温度下，Fe3+和Ca2+存在下以及生理pH和强碱条件下麦角硫因的抗氧化活性较为稳定。4℃，K+、Mg2+、氧化剂和还原剂存在下以及酸性条件下不稳定。

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1 前言

1.1 麦角硫因的研究现状

1.1.1 麦角硫因简介

1.1.2 麦角硫因的生理功能

1.2 天然活性物质的提取方式

1.2.1 溶剂提取法

1.2.2 微波提取法

1.2.3 超声提取法

1.2.4 连续相变萃取法

1.2.5 超临界CO2提取法

1.2.6 酶提取法

1.2.7 高压脉冲提取法

1.2.8 联合提取法

1.3 活性成分的分离纯化

1. 3.1醇沉法

1.3.2 葡聚糖凝胶层析

1.3.3 离子交换层析

1.3.4 分子印迹固相萃取技术

1.3.5 吸附法

1.4 本研究的目的和意义

2 材料与方法

2.1 实验材料

2.2 实验仪器与设备

2.3 实验试剂

2.4 实验方法

2.4.1 提取原料的预处理

2.4.2 提取溶剂与提取方法的研究

2.4.3 微波超声联合提取麦角硫因的单因素实验

2.4.4 微波-超声联合提取麦角硫因的响应面实验

2.4.5 麦角硫因提取液的醇沉法分离

2.4.6 麦角硫因提取液的葡聚糖柱层析纯化

2.4.7 麦角硫因的抗氧化性检测

2.4.8 麦角硫因抗氧化活性稳定性的研究

3 结果与分析

3.1 麦角硫因的提取工艺

3.1.1 不同预处理对杏鲍菇中麦角硫因提取量的影响

3.1.2 不同溶剂提取对麦角硫因提取量的影响

3.1.3 不同提取方式对麦角硫因提取量的影响

3.1.4 麦角硫因提取量单因素实验结果分析

3.1.5 麦角硫因提取量响应面实验结果分析

3.2 麦角硫因的分离纯化

3.2.1 醇沉法分离麦角硫因

3.2.2 葡聚糖柱层析纯化麦角硫因

3.3 麦角硫因的抗氧化检测分析

3.3.1 麦角硫因的体外抗氧化活性分析

3.3.2 杏鲍菇麦角硫因对新鲜鱼肉的抗氧化和护色作用

3.3.3 麦角硫因的抗氧化活性稳定性

4 讨论与结论

4.1 提取方法和条件对麦角硫因得率的影响

4.2 麦角硫因提取液的纯化

4.3 麦角硫因的抗氧化活性

4.4 麦角硫因抗氧化活性的稳定性

4.5 结论

致谢

参考文献