玉米胚谷胱甘肽提取及純化技術(shù)的研究.pdf

1、還原型谷胱甘肽(Glutathione，GSH)是一種具有重要生理功能的活性三肽，它由谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸經(jīng)肽鍵縮合而成。它廣泛存在于自然界中，動物肝臟、酵母和植物胚芽中都含有豐富的GSH，其含量高達100～1000mg/100g。在體內(nèi)，GSH是許多酶反應(yīng)的輔基，具有清除自由基、解毒、促進鐵質(zhì)吸收、參與氨基酸的轉(zhuǎn)運等多種生理功能。它不僅在醫(yī)學、生物化學、化學等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，而且是制備功能性食品的理想添加劑。 玉米的胚芽

2、重量約占全粒的10～13％，玉米胚芽中蛋白質(zhì)的含量達18％～30％左右，脂肪的含量為36％～59％，并且胚芽中所含蛋白質(zhì)和脂肪的營養(yǎng)品質(zhì)極高，非常具有作為食品工業(yè)食源的開發(fā)利用價值。吉林省是我國的玉米主要產(chǎn)區(qū)之一，每年玉米的產(chǎn)量及庫存量在國內(nèi)外均名列前茅，但由于對玉米的綜合利用程度不夠，缺乏高科技含量、高附加值及市場潛力大的玉米精加工產(chǎn)品，到目前為止，吉林省的玉米產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢還沒有充分發(fā)揮出來。為改變這一現(xiàn)狀，促進吉林省玉米經(jīng)濟的發(fā)展，本研

3、究以玉米酒精廠及淀粉廠副產(chǎn)物玉米胚為原料，以提供產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)為目的，采用高新技術(shù)實現(xiàn)玉米副產(chǎn)物高附加值綜合利用，提取純化出具有國際先進水平的第三代功能食品原料玉米還原型谷胱甘肽，有效延長玉米產(chǎn)業(yè)鏈，降低玉米酒精及淀粉的成本，實現(xiàn)玉米深加工副產(chǎn)物的高附加值綜合利用，有力促進吉林省玉米經(jīng)濟發(fā)展，振興東北老工業(yè)基地。 本研究選題來源于吉林省科技廳科技攻關(guān)項目《玉米自由基消除劑提取技術(shù)及應(yīng)用的研究》中的重要研究內(nèi)容，主要對玉米胚中的還

4、原型谷胱甘肽的提取及純化工藝進行了研究，并獲得了以下結(jié)果： 1.玉米胚中脂肪含量高達58.45％，將影響谷胱甘肽的提取及純化，必須最大限度的把脂肪提取出來。本研究通過對比試驗選用超臨界流體萃取法進行脫脂，采用正交試驗確定出萃取的最佳工藝條件為：萃取壓力25MPa；萃取溫度為40℃；萃取120min；CO<,2>流量為20L/min，采用此法能夠脫除脂肪57.03％。 2.本研究采用對比試驗確定了最佳細胞破壁方法為超聲波破

5、碎，并且確定超聲波破碎工藝條件為：工作時間5s；間隔5s；超聲次數(shù)30次；溫度室溫；輸出功率為400W。 3.本研究以提取玉米胚中的還原型谷胱甘肽為出發(fā)點，成功試驗了四種抽提方法，即熱水抽提、甲酸抽提、乙醇抽提及硫酸抽提。結(jié)果表明熱水抽提為首選的方法。 4.經(jīng)過正交試驗對熱水浸提的工藝條件進行比較，確定出最佳熱水浸提的工藝條件為：固液比為1:15g/mL；浸提溫度：90℃；浸提液pH值：3.0；浸提時間：15min，熱

6、水浸提的谷胱甘肽的最大溶出量為91mg/100g玉米胚。 5.本研究選用PES膜進行超濾，并經(jīng)過對比試驗，確定超濾的最佳膜孔徑為0.1μm，最佳超濾壓力范圍為：0.1～0.15MPa；蛋白質(zhì)截留率為69.76％；GSH回收率為90.35％。 6.經(jīng)過對比試驗，本研究采用732陽離子交換樹脂進行谷胱甘肽粗提液的純化，經(jīng)試驗洗脫液選擇濃度為0.2mol/L的NaOH溶液，谷胱甘肽最大回收率為68.37％。 7.本研究

7、采用紫外分光光度法及紙層析法對GSH進行了定性定量，根據(jù)樣品的紫外圖譜及紙層析圖與標品比較，可以確定所提物質(zhì)為還原型谷胱甘肽。根據(jù)GSH含量的標準曲線方程可以算出洗脫液中谷胱甘肽含量為1.25mg/100mL，即原料玉米胚中還原型谷胱甘肽提取量為56.21mg/100g。 8.還原型谷胱甘肽洗脫液采用等電點法沉淀，離心后用水溶解沉淀測得GSH含量為51.53mg/100g，回收率為91.67％。而在熱水浸提中測得玉米胚中GSH含