葡萄枝蔓中原花青素的提取及抗氧化活性研究

摘要

原花青素是植物界中广泛存在的一大类多酚化合物的总称，具有多种生理功效，是安全有效的天然抗氧化剂之一。新疆是葡萄种植的重要产区，每年会产生大量的葡萄枝蔓废弃物。葡萄枝蔓中含有一定量的原花青素。如能充分利用这些废弃物，提高其附加效益，不仅可增加当地农民的收入，对葡萄产业的良性发展也会起到明显的促进作用。论文采集了不同品种葡萄的废弃枝蔓为原料，分析比较了其主要化学成分的含量；在对葡萄枝蔓中原花青素含量的不同分析方法比较的基础上，优化了原花青素的提取工艺和分离纯化条件，考察了其抗氧化活性，并进一步通过高效液相色谱法对获得的提取物组成成分和含量进行了分析。主要内容如下：
　　通过铁盐催化比色法、硫酸-香草醛法、盐酸-香草醛法和直接紫外分光光度法对不同品种葡萄枝蔓中原花青素含量进行分析，紫外法选取不同原花青素对照品对测定结果进行评价，通过方法学考察和统计分析，比较不同品种葡萄枝蔓中原花青素分析方法的优缺点。结果表明，所有测试样品中直接紫外法的测定结果均显著高于其他三种方法，而紫外测试法中样品中原花青素总量以原花青素B2为对照品时所得含量最高，接近以原花青素紫外对照品测定值的两倍，以原花青素B1对照品测定的含量居于这两者之间。铁盐催化比色法和香草醛法专一性强，但铁盐催化比色法反应时间长，香草醛法不稳定，而直接紫外分光光度法稳定性好、精密度高、操作简便。
　　分析了葡萄枝蔓中的粗脂肪、粗蛋白、可溶性糖、总黄酮和总多酚等化学成分，并在单因素试验的基础上（原料为无核白葡萄枝蔓），设计四因素三水平的正交试验优化葡萄枝蔓中原花青素的提取工艺，获得的最佳工艺参数为：温度65℃，乙醇体积分数50％，料液比1:30，超声辅助时间15 min，提取时间90 min，在最佳工艺条件下原花青素的提取率为5.41%。
　　原花青素粗提液用乙酸乙酯和正丁醇做溶剂进行分步分离纯化，得到高聚、低聚原花青素两个产品，并比较了其含量；同时采用DPPH自由基和羟基自由基的抗氧化活性体系评价了高、低聚原花青素的抗氧化活性和防晒指数（SPF值）。结果表明，不同品种葡萄枝蔓中总原花青素的百分含量在3.68%~6.85%之间；分离后得到的高聚原花青素的提取率高于低聚原花青素，高、低聚原花青素的提取率分别为26.91%~47.65%和24.14%~31.58%，但高聚的纯度低于低聚原花青素，高聚和低聚原花青素的纯度分别为44.09%~68.17%和90.98%~132.53%（紫外法测定）。高、低聚原花青素都有较强的抗氧化活性和抗紫外活性，且低聚原花青素的抗紫外活性强于高聚原花青素。通过F检验和SSR检验进行显著性分析发现，当原花青素浓度为0.02 mg/mL时，其对DPPH自由基的清除能力与葡萄枝蔓的品种有关而与原花青素的聚合度无关，而对羟基自由基的清除能力与葡萄枝蔓的品种无关，与原花青素的聚合度有关；当浓度提高到0.05 mg/mL时，其对羟基自由基的清除能力也与葡萄枝蔓的品种有关，但与原花青素的聚合度无明显相关性。
　　采用高效液相色谱法，以不同品种葡萄枝蔓原花青素样品和提取物为研究对象，对其中原花青素的组成成分和含量进行分析。发现葡萄枝蔓中含有儿茶素、表儿茶素和白藜芦醇，但不同品种葡萄枝蔓中原花青素单体的种类和含量均有差异，提取物中三种原花青素单体的含量明显的得到了富集，但原花青素B1和原花青素B2这两个葡萄皮籽中常见的二聚体在测试品种的葡萄枝蔓提取物中均未检出。