D.什特紫青霉降解沙棘籽原花色素的研究

摘要

沙棘籽中含有多种营养成分，原花色素作为其中一种被人们重点关注，它具有极强的抗氧化性使得其在食品、保健品、医药、工业等领域具有很好的应用价值。原花色素有低聚体与高聚体之分，相对于高聚体原花色素低聚体原花色素有着更好的生物活性，所以将原花色素高聚体降解为低聚体被广泛研究，主要的降解方法有化学法降解、微生物降解等。
　　 本实验室通过筛选找到能够降解沙棘原花色素的菌株，初步鉴定为D.什特紫青霉，本论文利用D.什特紫青霉对沙棘籽原花色素进行了降解。实验首先对D.什特紫青霉降解沙棘籽原花色素的培养基及培养条件进行了优化，通过对培养基及培养条件的单因素实验及均匀设计法进行回归分析获得D.什特紫青霉降解原花色素的最佳培养基为:麦芽糖含量为4.5g、硝酸钠含量为3.7g、硫酸镁含量为0.04g、硫化钾含量为0g。最佳培养条件为:pH值为6、降解时间为4天，在此条件下沙棘原花色素平均聚合度由6.057降解为1.983。
　　 在确定最佳降解条件后，本实验对比分析了降解前后原花色素的抗氧化能力，实验结果表明，当原花色素添加量为2.5mL时降解后原花色素对超氧阴离子的清除率达到95％以上，而降解前原花色素对超氧阴离子的清除率不到80％;当原花色素添加量为0.5mL时降解后原花色素对亚硝酸根离子的清除率达到90％以上，而降解前原花色素对亚硝酸根离子的清除率仅为44％，由此可见降解后原花色素具有更强的抗氧化能力。
　　 本实验还对D.什特紫青霉降解沙棘籽原花色素的降解机理进行了初步探索，首先研究了碳源对降解过程的影响，结果表明在缺少碳源的条件下D.什特紫青霉对沙棘籽原花色素无降解作用。同时又研究了D.什特紫青霉发酵液对沙棘原花色素的降解作用，结果表明发酵液对沙棘籽原花色素具有降解作用，而细胞破碎液对沙棘籽原花色素没有降解作用，初步推断微生物对对原花色素的降解作用为菌体分泌到细胞外的酶或其他物质对原花色素有降解作用。
　　 最后实验通过HPLC、ESI-质谱、红外光谱等方法对沙棘籽原花色素降解产物进行了分析，结果表明沙棘籽原花色素被D.什特紫青霉降解后低聚体含量明显增加，并且得到两种原花色素单体衍生物，根据质谱测定结果得到其相对分子量分别为343、311，根据红外测定结果发现其在结构中含有-OH、C=O、C-O、CH2等基团，表明降解后原花色素的基本结构没有发生变化，并根据原花色素单体结构信息，对这两种衍生物结构进行了初步判断。

目录

摘要

第1章 绪论

1．1 原花色素的简介

1．1．1 原花色素的结构及来源

1．1．2 原花色素的性质

1．1．3 原花色素的应用

1．1．4 沙棘原花色素的简介

1．2 原花色素的主要降解方法

1．2．1 化学法降解

1．2．2 微生物降解

1．3 国内外对微生物降解原花色素的研究现状

1．4 课题研究目的、意义及内容

1．4．1 课题研究的目的、意义

1．4．2 课题研究的主要内容

1．4．3 技术路线

第2章 D．什特紫青酶对沙棘籽原花色素的降解

2．1 实验材料与试剂

2．2 实验仪器

2．3 实验方法

2．3．1 原花色素降解前后的提取

2．3．2 原花色素的分离纯化

2．3．3 原花色素平均聚合度的测定

2．3．4 D．什特紫青霉降解沙棘籽原花色素的培养条件优化

2．3．5 均匀设计法确定最佳培养基及培养条件组合

2．4 结果与分折

2．4．1 沙棘籽原花色素的提取

2．4．2 沙棘籽原花色素的分离纯化

2．4．3 沙棘籽原花色素平均聚合度的测定

2．4．4 培养基及培养条件单因素优化结果

2．4．5 均匀设计法优化结果

2．5 本章小结

第3章 降解后沙棘籽原花色素的性质研究及降解机理的初步探索

3．1 实验药品与试剂

3．2 实验仪器

3．3 实验方法

3．3．1 沙棘籽原花色素降解前后抗氧化性的变化

3．3．2 D．什特紫青霉降解沙棘籽原花色素机理的初步探索

3．4 结果与分析

3．4．1 沙棘籽原花色素降解前后抗氧化性的对比分析结果

3．4．2 D．什特紫青霉降解沙棘籽原花色素降解机理的初步探索结果

3．5 本章小结

第4章 沙棘籽原花色素降解产物的结构分析

4．1 实验药品与试剂

4．2 实验仪器

4．3 实验方法

4．3．1 HPLC法分析原花色素在降解过程中的变化过程

4．3．2 ESI-质谱测定降解后沙棘籽原花色素的结构变化

4．3．3 利用红外光谱分析降解后沙棘籽原花色素官能团的变化

4．3．4 降解产物的结构预测

4．4 结果与讨论

4．4．1 HPLC测定结果

4．4．2 ESI-质谱鉴定沙棘籽原花色素降解前后结构变化结果

4．4．3 原花色素降解前后官能团的变化结构

4．4．4 降解产物的结构预测

4．5 本章小结

结论

参考文献

附录

致谢

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