黑米花青素的分子修飾及其修飾產(chǎn)物的穩(wěn)定性和益生元活性研究.pdf

1、本文主要研究了黑米花色苷單體——矢車菊素-3-葡萄糖苷的分子修飾、修飾前后花色苷穩(wěn)定性變化、益生菌活性變化及花青素鹽的工藝條件。首先，利用酶法修飾對(duì)矢車菊素-3-葡萄糖苷進(jìn)行分子修飾，優(yōu)化酶法修飾的反應(yīng)條件，利用LC-MS檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物，再通過Pre-HPLC純化修飾產(chǎn)物;其次，研究修飾前后花色苷穩(wěn)定性、體外抗氧化活性、對(duì)益生菌的增殖作用及其在益生菌體內(nèi)的代謝產(chǎn)物;最后，通過噴霧干燥技術(shù)，開發(fā)出一款具有抗氧化作用的花青素鹽產(chǎn)品，并且研究了

2、其基本的物理性質(zhì)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、矢車菊素-3-葡萄糖苷的分子修飾。通過對(duì)比在不同溶劑（正丁醇、叔丁醇和乙腈）和?；w（蘋果酸、p-香豆酸和月桂酸）中的轉(zhuǎn)化率，選取了叔丁醇和p-香豆酸為最佳溶劑和?；w，利用單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)優(yōu)化了反應(yīng)條件。試驗(yàn)結(jié)果表明，分子修飾的最佳反應(yīng)條件為:p-香豆酸/矢車菊素-3-葡萄糖苷摩爾比30∶1、酶添加量35mg/mL、溫度55℃及時(shí)間144h，在該條件下，矢車菊素-3-葡萄糖苷

3、的轉(zhuǎn)化率為53.29％。
　　2、修飾前后矢車菊素-3-葡萄糖苷穩(wěn)定性和抗氧化活性的研究。首先，研究修飾前后矢車菊素-3-葡萄糖苷在不同pH（2.0、3.0、4.0、5.0及6.0）、溫度(20、40、60、80及100℃)、氧化還原劑(H2O2和Vc)和金屬離子（Fe2+、Cu2+和Mn2+）存在的情況下，矢車菊素-3-葡萄糖苷保存率隨時(shí)間的變化趨勢(shì);其次，通過測(cè)定修飾前后矢車菊素-3-葡萄糖苷對(duì)DPPH自由基、超氧陰離子自由基

4、清除能力、抗脂質(zhì)過氧化能力及總還原力，考察其體外抗氧化活性。試驗(yàn)結(jié)果表明，在pH3.0的條件下，矢車菊素-3-葡萄糖苷在不同溫度的處理下仍有較高的保存率，并且修飾后矢車菊素-3-葡萄糖苷(Mo-C3G)保存率高于未修飾矢車菊素-3-葡萄糖苷;分子修飾可以提高矢車菊素-3-葡萄糖苷在金屬離子(Cu2+和Mn2+)和氧化劑(H2O2)存在下的穩(wěn)定性，而Fe2+和還原劑(Vc)對(duì)修飾前后的矢車菊素-3-葡萄糖苷的穩(wěn)定性無顯著影響;Mo-C3G

5、的DPPH自由基、超氧陰離子自由基清除能力、抗脂質(zhì)過氧化能力及總還原力能力分別為95.39％、80.67％、68.74％和0.37，矢車菊素-3-葡萄糖苷分別為93.12％、75.26％、63.31％和0.35。在相同濃度下，分子修飾的矢車菊素-3-葡萄糖苷抗氧化能力要優(yōu)于矢車菊素-3-葡萄糖苷。
　　3、修飾前后矢車菊素-3-葡萄糖苷對(duì)益生菌的增殖作用研究。通過體外厭氧培養(yǎng)的方式，以益生菌培養(yǎng)基的OD600值和pH值為評(píng)價(jià)指標(biāo)，

6、研究C3G及Mo-C3G對(duì)不同益生菌（青春雙歧桿菌、嬰兒雙歧桿菌、兩歧雙歧桿菌和噬酸乳桿菌）的增殖作用。試驗(yàn)結(jié)果表明，體外厭氧培養(yǎng)48h后，添加了C3G及Mo-C3G的培養(yǎng)基OD600值和pH值均低于對(duì)照組，且Mo-C3G培養(yǎng)基的OD600值和pH值低于C3G組，表明C3G和Mo-C3G均具有一定的益生元活性，且Mo-C3G的益生元活性更強(qiáng)。最后，通過對(duì)益生菌培養(yǎng)基的GC-MS分析，C3G及Mo-C3G均可以被益生菌分解代謝，且共檢測(cè)出

7、包括有機(jī)酸、醇及醛等在內(nèi)的13種代謝產(chǎn)物，通過對(duì)代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)變化的分析，推測(cè)出C3G及Mo-C3G在益生菌體內(nèi)的代謝路徑。
　　4、噴霧干燥花青素鹽工藝條件的研究。通過比較不同壁材對(duì)花青素鹽的包埋率，篩選出最佳的壁材組合為羥丙基-β-環(huán)糊精+阿拉伯膠;其次，以單因素試驗(yàn)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步通過正交試驗(yàn)和驗(yàn)證試驗(yàn)優(yōu)化了花青素鹽的最佳制備條件和噴霧干燥條件。花青素鹽的最佳制備條件為壁材比（羥丙基-β-環(huán)糊精∶阿拉伯膠）2∶3、芯壁比1∶6、

8、固形物含量15％和乳化劑含量2.0％，花青素鹽包埋率為69.44％;噴霧干燥的最佳條件為進(jìn)風(fēng)溫度200℃、出風(fēng)溫度90℃、進(jìn)料速度3.0L/h和均質(zhì)速度11000r/min，花青素鹽包埋率為88.61％。最后，利用優(yōu)化后的最佳條件，分別制備了C3G花青素鹽(Mo-C3G)和Mo-C3G花青素鹽(Mo-C3G-S)，且測(cè)定和觀察了不同花青素鹽的粒度分布和表面微觀結(jié)構(gòu)。試驗(yàn)結(jié)果表明，粗提物花青素鹽(BRAE-S)、C3G-S及Mo-C3G-