梁杏,張旭,陳朝銀,趙聲蘭*,梁永菊,魯曉芳
(1.云南中醫(yī)學(xué)院中藥學(xué)院,云南昆明650500;2.昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,云南昆明650500)
核桃餅粕多酚純化工藝及其抗氧化活性的研究
梁杏1,張旭1,陳朝銀2,趙聲蘭1*,梁永菊1,魯曉芳1
(1.云南中醫(yī)學(xué)院中藥學(xué)院,云南昆明650500;2.昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,云南昆明650500)
研究大孔樹脂純化核桃餅粕多酚的工藝,比較AB-8、HPD-100、D101、X-5、NKA-9五種大孔樹脂對核桃餅粕多酚的分離純化效果。結(jié)果表明,HPD-100為分離純化核桃餅粕多酚的最佳大孔樹脂,其最佳純化工藝為上樣液pH值為4.0,質(zhì)量濃度4.0 mg/mL,流速2 BV/h,體積1.8 BV,以體積分?jǐn)?shù)為75%乙醇洗脫,洗脫流速4 BV/h,洗脫體積3 BV。用該工藝純化后,核桃餅粕多酚的純度從26.63%提高到81.10%,回收率為87.33%。純化后的核桃餅粕多酚對1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基、羥基自由基(·OH)、過氧化氫(H2O2)和超氧陰離子自由基(·)清除作用均呈現(xiàn)量效關(guān)系,半數(shù)抑制濃度IC50分別為481.18 μg/mL、151.43 μg/mL、8.19 μg/mL和202.83 μg/mL,對DPPH和·OH清除能力較VC強,具有深入研究的價值。
核桃餅粕;多酚;大孔吸附樹脂;純化;抗氧化活性
體內(nèi)過量的自由基會破壞健康細(xì)胞,侵害人體內(nèi)的蛋白質(zhì)、酶等物質(zhì),加速機體衰老進程并誘發(fā)癌癥、心腦血管疾病等病變[1]。植物多酚是一類天然抗氧化劑,能通過清除自由基,對自由基誘發(fā)的生物大分子損傷起到保護作用,維持細(xì)胞膜的流動性和蛋白質(zhì)的構(gòu)型構(gòu)象,防止輻射誘發(fā)的脫氧核糖核酸(deoxyribose nucleic acid,DNA)斷裂,具有抗突變、抗腫瘤、抗癌癥、抗衰老、降血脂等作用[2-9]。核桃富含多酚類化合物[10],ZHANG Z J等[11]從核桃分離到7種多酚化合物,其中4種多酚物質(zhì)對二苯代苦味酰(2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除能力高于水溶性生育酚(Trolox)當(dāng)量。核桃餅粕為核桃榨油后的副產(chǎn)物,含有豐富的多酚類物質(zhì),目前多作為動物飼料,附加值低[12-13]。本研究采用大孔樹脂吸附法,研究核桃餅粕多酚的分離純化及其抗氧化活性,為高效開發(fā)利用核桃餅粕資源提供依據(jù)。
1.1 材料與試劑
核桃餅粕:云南匯智源食品有限公司;沒食子酸對照品:上海同田生物技術(shù)股份有限公司;大孔樹脂NKA-9、AB-8、D101、X-5、HPD-100:河北滄州寶恩吸附材料科技有限公司;DPPH試劑:美國Sigma公司;福林-酚(Folin-Ciocaileu)試劑:北京索萊寶科技有限公司;牛血清蛋白:上海新興醫(yī)藥保健品科技開發(fā)中心;葡萄糖、維生素C:天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司;硫酸亞鐵、1.10-菲啰啉、三(羥甲基)氨基甲烷、氯化鉀、過氧化氫30%、磷酸二氫鈉、磷酸氫二鈉、焦性沒食子酸、醋酸鈉、無水乙醇、無水碳酸鈉、冰乙酸、硫酸、鹽酸等均為國產(chǎn)分析純。
1.2 儀器與設(shè)備
UV759S紫外-可見分光光度計:上海精科科學(xué)儀器有限公司;BS214D電子分析天平:奧豪斯儀器有限公司;洗脫柱(φ1.2 cm×50.0 cm):中國科學(xué)院昆明植物研究所玻璃儀器加工廠;ZNHW電熱套:鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司。1.3實驗方法
1.3.1 沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
采用Folin-Ciocaileu比色法[5],精密稱取沒食子酸對照品0.0050g,蒸餾水溶解并定容至50mL,搖勻,得100μg/mL沒食子酸對照品儲備液,臨用現(xiàn)配。用移液管分別移取1.0 mL、2.0 mL、3.0 mL、4.0 mL、5.0 mL沒食子酸對照品儲備液于10 mL容量瓶中,蒸餾水定容至刻度,搖勻,得質(zhì)量濃度分別為10 μg/mL、20 μg/mL、30 μg/mL、40 μg/mL、50 μg/mL沒食子酸工作液。分別吸取沒食子酸工作液1 mL于10 mL容量瓶,加5 mL 10%福林酚試劑,搖勻,5 min后加7.5%碳酸鈉溶液4mL,搖勻后避光反應(yīng)1h,測定波長765nm處吸光度值,得沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程Y=0.010 9X+ 0.011 9,相關(guān)系數(shù)R=0.999 2,其中X為沒食子酸溶液質(zhì)量濃度C(μg/mL),Y為吸光度值A(chǔ)。多酚含量及多酚損失率計算公式如下:
式中:C0為濾液中多酚質(zhì)量濃度,μg/mL;V0為濾液體積,mL;M為核桃餅粕干質(zhì)量,g。
式中:X3為處理前原液多酚量,mg;X4為處理后多酚量,mg。
1.3.2 多糖含量測定方法
采用苯酚-硫酸法[14],精密稱取葡萄糖20 mg,蒸餾水溶解并定容至100 mL,搖勻,得葡萄糖母液。分別吸取0、0.1 mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL、0.6 mL葡萄糖母液于具塞試管中,用蒸餾水補至2.0 mL,加6%苯酚1.0 mL,濃硫酸5.0 mL,搖勻冷卻,室溫放置20 min,測波長490 nm處吸光度值,以葡萄糖質(zhì)量濃度(X)為橫坐標(biāo),吸光度值(Y)為縱坐標(biāo),得葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程Y=0.057 2X-0.007 5,相關(guān)系數(shù)R=0.999 4。多糖沉淀率計算公式如下:
式中:C1為處理前多糖質(zhì)量濃度,μg/mL;V1為處理前體積,mL;C2為處理后多糖質(zhì)量濃度,μg/mL;V2為處理后體積,mL。
1.3.3 蛋白質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
精密稱取牛血清蛋白100 mg,蒸餾水溶解并定容至100 mL,得1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液。分別取標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液0、0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL、1.0 mL于不同試管中,用蒸餾水補足到1 mL,加5 mL福林-酚試劑甲,混勻,放置10 min,加0.5 mL福林-酚試劑乙,搖勻,放置30 min,測定波長500 nm處吸光度值,得牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)曲線Y=0.6842X+0.0214,相關(guān)系數(shù)R=0.9990,其中,X為牛血清蛋白含量mg/mL,Y為吸光度值A(chǔ)。
1.3.4 上柱液制備
核桃餅粕粉碎,過60目篩,在液固比50∶1(mL∶g),乙醇體積分?jǐn)?shù)50%條件下,用電熱套加熱至73℃,回流提取2次,每次1 h,過濾,濃縮,配成1 mg/mL樣液,按樣液∶無水乙醇(V/V)1∶0.25、1∶0.5、1∶1、1∶2、1∶3、1∶4、1∶5、1∶6、1∶7、1∶8、1∶9加入無水乙醇,靜置30 min,4 500 r/min,離心20 min,取上清液,所得除去部分多糖和蛋白質(zhì)的核桃餅粕多酚提取液,回收乙醇,濃縮備用,即為上柱液。
1.3.5 大孔樹脂優(yōu)選
分別精密稱取預(yù)處理好的5種(X-5、HPD-100、D101、AB-8、NKA-9)大孔樹脂5 g,置于250 mL具塞錐形瓶中,加入1 mg/mL核桃餅粕多酚50 mL,于110 r/min、28℃搖床中,振搖吸附6 h,取樣測定多酚含量,用蒸餾水清洗2~3次,加入體積分?jǐn)?shù)80%乙醇50 mL,在110 r/min、28℃搖床中,振搖解吸6 h,取樣測定多酚質(zhì)量濃度。樹脂的吸附量、吸附率和解吸率計算公式如下:
式中:C0為起始多酚質(zhì)量濃度,mg/mL;C1為平衡多酚質(zhì)量濃度,mg/mL;V1為吸附液體積,mL;M為樹脂干質(zhì)量,g。
式中:C0為起始多酚質(zhì)量濃度,mg/mL;C1為平衡多酚質(zhì)量濃度,mg/mL。
式中:C0為起始多酚質(zhì)量濃度,mg/mL;C1為平衡多酚質(zhì)量濃度,mg/mL;V1為吸附液體積,mL;C2為解吸液多酚質(zhì)量濃度,mg/mL;V2為解吸液體積,mL。
(1)上樣液pH值對吸附的影響
精密稱取優(yōu)選并預(yù)處理好的大孔樹脂5 g于250 mL具塞錐形瓶中,加入質(zhì)量濃度為1 mg/mL,pH值分別為2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、8.0核桃餅粕多酚樣液50 mL,瓶口密封,110 r/min、28℃搖床中,振搖吸附6 h,取樣測定多酚含量,分析上樣液pH值對樹脂吸附核桃餅粕多酚的影響。
(2)上樣液質(zhì)量濃度對吸附的影響
在確定的pH值、流速4 BV/h的條件下,控制上樣液質(zhì)量濃度分別為0.5 mg/mL、1.0 mg/mL、2.0 mg/mL、4.0 mg/mL、6.0mg/mL。檢測漏出液多酚質(zhì)量濃度,漏出液多酚質(zhì)量濃度達(dá)上樣液質(zhì)量濃度的10%(泄漏點)停止上柱,考察上樣液質(zhì)量濃度對樹脂吸附核桃餅粕多酚的影響。
(3)上樣液流速對吸附的影響
在確定的pH值及上樣液質(zhì)量濃度條件下,控制上樣流速分別為1 BV/h、2 BV/h、4 BV/h、8 BV/h。檢測漏出液多酚質(zhì)量濃度,考察上樣液流速對樹脂吸附核桃餅粕多酚的影響。
1.3.6 樹脂動態(tài)吸附特性
按確定的吸附條件上柱,分部收集漏出液,測定漏出液中核桃餅粕多酚量,以上樣液體積BV為橫坐標(biāo),漏出液核桃餅粕多酚質(zhì)量濃度C1/上柱液質(zhì)量濃度C0為縱坐標(biāo),繪制動態(tài)吸附曲線。
1.3.7 樹脂洗脫條件的優(yōu)化
乙醇體積分?jǐn)?shù)對洗脫的影響:按確定的條件上柱,吸附平衡后,用3 BV蒸餾水快速淋洗樹脂柱??刂葡疵撘后w積3 BV,洗脫流速4 BV/h,洗脫液乙醇體積分?jǐn)?shù)分別為65%、75%、85%進行洗脫,計算解吸率。
洗脫液體積對洗脫的影響:按確定的條件上柱,吸附平衡后,用3 BV蒸餾水快速淋洗樹脂柱。按確定的洗脫液質(zhì)量濃度,洗脫流速2BV/h,控制洗脫液體積分別為10mL、20 mL、30 mL、40 mL、50 mL、60mL、70mL、80mL、90mL、100mL進行洗脫,計算解吸率。
流速對洗脫的影響:按確定的條件上柱,吸附平衡后,用3 BV蒸餾水快速淋洗樹脂柱。按確定的洗脫液質(zhì)量濃度及確定的洗脫液體積,控制洗脫流速分別為2 BV/h、4 BV/h、6 BV/h、8 BV/h進行洗脫,計算解吸率。
洗脫特性試驗:按確定的吸附條件上柱,吸附平衡后,3 BV蒸餾水快速淋洗樹脂柱。用確定的洗脫條件進行洗脫,收集洗脫液,測定,以洗脫液體積(BV)為橫坐標(biāo),洗脫液中核桃餅粕多酚質(zhì)量濃度(mg/mL)為縱坐標(biāo),繪制洗脫曲線。
1.3.8 核桃餅粕多酚體外抗氧化活性
(1)對過氧化氫(H2O2)的清除作用[5]
取10 mL具塞試管,分別加以50 mmol/L pH 7.4磷酸鹽緩沖溶液配制的40 mmol/L H2O2溶液2.5 mL、核桃餅粕多酚溶液,以VC為陽性對照,以不加樣品的H2O2溶液為空白對照,以不加H2O2溶液為樣品空白對照組,用水補足至10 mL,混勻,10 min后測量吸光度值A(chǔ)230nm,過氧化氫清除率計算公式如下:
式中:A0為空白對照組吸光度值,A1為樣品組吸光度值,A2為樣品空白對照組吸光度值。
(2)對羥自由基(·OH)的清除作用[5]
采用Fention反應(yīng)體系,利用鄰二氮菲與Fe2+反應(yīng)生成有色配合物,該配合物在波長536 nm處有最大吸收的原理測定。H2O2/Fe體系產(chǎn)生的羥自由基(·OH)氧化鄰二氮菲-Fe2+生成鄰二氮菲-Fe3+,A536nm值減少,待測樣品若對體系中·OH有清除作用,則可抑制A536nm減少。取10 mL具塞試管,以VC為陽性對照,分別依次加入核桃餅粕多酚溶液或等濃度VC溶液1 mL,0.75 mmol/L FeSO4溶液1 mL,0.75 mmol/L鄰二氮菲1 mL,0.01%H2O2溶液1 mL,37℃保溫1 h,測定吸光度值A(chǔ)536nm。損傷管和未損傷管不加抑制劑,損傷管含1 mL H2O2,未損傷管不加H2O2。羥基自由基清除率計算公式如下:
式中:A0試劑未損傷管吸光度值,A1試劑損傷管吸光度值,A2樣品未損傷管吸光度值,A3樣品損傷管吸光度值。
采用鄰苯三酚自氧化法,取10 mL具塞試管,依次加入50 mmol/L pH值為8.2的Tris-HCl緩沖液1.5 mL,蒸餾水1.5 mL,搖勻,25℃恒溫20 min,取出后立即加入25℃預(yù)熱3 mmol/L鄰苯三酚溶液0.3 mL,迅速混勻,在波長325 nm處每隔30 s測定1次吸光度值,計算鄰苯三酚的自氧化速率ΔA對照,按上法在加入鄰苯三酚前,先加入核桃餅粕多酚溶液,測定ΔA樣品。超氧自由基清除率計算公式如下:
式中:ΔA對照為1 min內(nèi)對照管吸光度的變化值;ΔA樣品為1 min內(nèi)對照管吸光度的變化值。
(4)對DPPH自由基清除作用[15]
準(zhǔn)確稱取DPPH試劑0.008 0 g用無水乙醇溶解定容至100 mL,得0.2 μmol/L的DPPH貯備液。取4 mL DPPH貯備液加入到4mL核桃餅粕多酚溶液中,充分混合,靜置30min,于波長517 nm處測定其吸光度值。DPPH自由基清除率計算公式如下:
式中:A1為4 mL DPPH溶液+4 mL樣品溶液的吸光度值;A2為4 mL樣品提取液+4 mL乙醇的吸光度值;A3為4 mL DPPH溶液+4 mL乙醇的吸光度值。
2.1 乙醇體積分?jǐn)?shù)對核桃餅粕多酚提取液中多糖、蛋白質(zhì)及多酚的影響
核桃餅粕多酚提取液中的糖類、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)會引起大孔樹脂中毒(較多的糖類、蛋白質(zhì)等雜質(zhì)導(dǎo)致大孔樹脂吸附能力下降,甚至消失),因此用乙醇沉淀多糖和蛋白質(zhì),結(jié)果見表1。由表1可知,提取液中乙醇體積分?jǐn)?shù)為50%時多糖沉淀最多,達(dá)23.36%,乙醇體積分?jǐn)?shù)為87.5%時蛋白質(zhì)沉淀最多,達(dá)71.23%,乙醇體積分?jǐn)?shù)為20%時多酚損失率最小,為0.59%,綜合考慮多糖、蛋白質(zhì)沉淀率和多酚損失率,核桃餅粕多酚粗提液中乙醇體積分?jǐn)?shù)20%為宜。
2.2 大孔吸附樹脂的優(yōu)選
2.2.1 醇沉對大孔樹脂靜態(tài)吸附和解吸的影響
由表2可知,大孔樹脂對核桃餅粕多酚的靜態(tài)吸附和解吸效果均顯著提高,且醇沉后X-5、AB-8、NKA-9、D101、HPD-100大孔樹脂對核桃餅粕多酚吸附率分別為68.38%、77.12%、63.51%、74.09%、78.62%,解吸率分別為74.20%、78.58%、69.03%、70.58%、83.89%,其中,HPD-100大孔樹脂的吸附和解吸效果最佳,因此選擇HPD-100大孔樹脂進行后續(xù)實驗。
2.2.2 HPD-100靜態(tài)吸附動力學(xué)曲線
由圖1可知,0.5 h內(nèi)HPD-100對核桃餅粕多酚快速吸附,0.5~1.0 h內(nèi)吸附速度變緩,1.0 h后吸附達(dá)到飽和,故靜態(tài)吸附1.0 h適宜。
2.2.3 pH值對HPD-100靜態(tài)吸附的影響
由圖2可知,低pH值有利于吸附,pH值為2.0,吸附量為13.818 8 mg/g,pH值升高,吸附量減少,pH值為8.0,吸附量下降到9.7156mg/g。主要是吸附質(zhì)以離子形態(tài)存在時不易被吸附樹脂吸附,吸附質(zhì)以分子態(tài)存在時易被吸附樹脂吸附,核桃餅粕多酚是一種弱酸性物質(zhì),pH值升高,以離子形式存在;pH值下降,多以分子態(tài)存在,易被樹脂吸附,但當(dāng)pH值低于一定值后核桃餅粕多酚幾乎完全以分子態(tài)存在,故pH值為4.0效果最佳。
2.2.4 乙醇體積分?jǐn)?shù)對HPD-100靜態(tài)解吸的影響
由圖3可知,乙醇體積分?jǐn)?shù)20%~80%時,核桃餅粕多酚解吸率隨乙醇體積分?jǐn)?shù)增加而增加,可能是核桃餅粕總多酚成分較為復(fù)雜,乙醇體積分?jǐn)?shù)增加,其溶解度增大,同時也增大了大孔樹脂的溶脹,使核桃餅粕多酚容易被洗脫下來,但乙醇體積分?jǐn)?shù)超過80%時解吸率又下降。因此,靜態(tài)解吸時,用乙醇洗脫適宜體積分?jǐn)?shù)為80%。
2.3 HPD-100樹脂動態(tài)吸附條件的優(yōu)化
2.3.1 上柱液質(zhì)量濃度對HPD-100吸附的影響
由圖4可知,上柱液質(zhì)量濃度分別為0.5 mg/mL、1.0 mg/mL、2.0 mg/mL、4.0 mg/mL、6.0 mg/mL,漏出液多酚質(zhì)量濃度達(dá)上樣液質(zhì)量濃度的10%(泄漏點),上柱液核桃餅粕多酚量分別為47.5 mg、75.0 mg、140.0 mg、200.0 mg、192.0 mg。在0.5~4.0 mg/mL范圍,上柱液多酚總量隨著上柱液質(zhì)量濃度的增加而增大,在4.0~6.0 mg/mL范圍,上柱液體積隨質(zhì)量濃度增加而減少。上柱流速一定時,隨上樣液質(zhì)量濃度增大,與多酚競爭吸附的雜質(zhì)隨之增加,多酚在樹脂內(nèi)部擴散能力降低。充分考慮樹脂的吸附和效率,上柱液質(zhì)量濃度4.0 mg/mL為宜。
2.3.2 上柱流速對HPD-100吸附的影響
由圖5可知,僅改變流速,上柱流速1 BV/h、2 BV/h、4 BV/h、8 BV/h達(dá)泄漏點時,上柱液多酚量分別為264 mg、 216 mg、200 mg、144 mg。隨著流速的增加,吸附量隨之減少,可能是流速較小,多酚分子有足夠的時間與樹脂的內(nèi)表面接觸,有利于吸附,減少多酚的漏出,提高其吸附率,但流速太小,操作周期過長;上柱流速太快,多酚溶液與大孔樹脂的接觸時間短,易發(fā)生泄漏,降低吸附率,因此,上柱流速以2 BV/h為宜。
2.3.3 HPD-100樹脂動態(tài)吸附動力學(xué)特性曲線
由圖6可知,上樣液體積在低于0.33 BV時,沒有核桃餅粕多酚漏出;上柱液0.33~0.75 BV核桃餅粕多酚漏出較快;在0.75~1.80 BV漏出速度減緩;到達(dá)1.80 BV時,漏出液達(dá)到上柱液10.8%,所以上樣體積選擇1.80 BV為宜。2.3.4 HPD-100樹脂洗脫條件的優(yōu)化
(1)乙醇體積分?jǐn)?shù)對洗脫的影響
由圖7可知,乙醇體積分?jǐn)?shù)65%~75%,洗脫率隨乙醇體積分?jǐn)?shù)增加而增加,乙醇體積分?jǐn)?shù)75%到85%,洗脫率有所降低。綜合圖3和圖7結(jié)果,乙醇體積分?jǐn)?shù)選擇75%,洗脫率可達(dá)99.6%。
(2)乙醇體積對洗脫的影響
由圖8可知,體積分?jǐn)?shù)為75%乙醇洗脫能力與其用量呈正相關(guān),用量越大,解吸率越大。洗脫劑<20 mL,幾乎沒有洗脫,洗脫劑90 mL,解吸率99.6%,洗脫劑100 mL時,核桃餅粕多酚幾乎被完全洗脫下來。從節(jié)約成本和核桃餅粕多酚含量出發(fā),體積分?jǐn)?shù)為75%乙醇洗脫體積以90mL為宜。
(3)乙醇流速對洗脫的影響
由圖9可知,流速為2BV/h,解吸率100%;流速為4BV/h,解吸率99.6%;而流速8 BV/h,解吸率只有87.5%。流速太快,解吸率降低,流速太慢使洗脫時間增加。故體積分?jǐn)?shù)75%乙醇洗脫流速宜控制在4BV/h為宜。
(4)HPD-100動力學(xué)洗脫特征曲線
由圖10可知,HPD-100大孔吸附樹脂對核桃餅粕多酚有良好的洗脫性能,體積分?jǐn)?shù)75%乙醇1 BV就開始大量洗脫核桃餅粕多酚,至1.33BV時洗脫到最大值3.8 mg/mL,之后洗脫速率下降,當(dāng)洗脫液達(dá)3 BV時核桃餅粕多酚洗脫完全。因此,用3 BV的體積分?jǐn)?shù)75%乙醇洗脫核桃餅粕多酚最佳。
2.4 核桃餅粕多酚純度和回收率
經(jīng)冷凍干燥后測定,核桃餅粕多酚純度和回收率見表3。由表3可知,純化前核桃餅粕總多酚含量26.63%,經(jīng)HPD100樹脂純化后含量81.10%,核桃餅粕多酚的純度顯著提高,回收率87.33%。
2.5 核桃餅粕多酚純化物的抗氧化活性
2.5.1 核桃餅粕多酚純化物對H2O2、OH·、·及DPPH自由基清除作用
對H2O2清除作用見圖11(a),核桃餅粕多酚及VC對H2O2清除作用隨質(zhì)量濃度增加而增大,質(zhì)量濃度800 μg/mL時,對H2O2清除率84.62%,IC50481.18 μg/mL。VC對H2O2清除作用高于核桃餅粕多酚。
對·OH的清除作用見圖11(b),核桃餅粕多酚和VC對·OH的清除均隨質(zhì)量濃度增加而增大,當(dāng)質(zhì)量濃度400 μg/mL時,核桃餅粕多酚對·OH清除率幾乎達(dá)100%,IC50151.43 μg/mL,同質(zhì)量濃度VC對·OH清除率69.07%,IC50348.25μg/mL,核桃餅粕多酚對·OH清除作用高于VC。
對DPPH自由基清除作用見圖11(d),核桃餅粕多酚和VC對DPPH自由基清除作用均隨多酚質(zhì)量濃度升高而增大,IC50分別為8.19 μg/mL和10.11 μg/mL,核桃餅粕多酚對DPPH自由基清除能力高于VC。
研究了5種不同大孔樹脂對核桃餅粕多酚粗提取物的吸附和解吸,其中HPD-100型大孔樹脂吸附量大、解吸率高、對核桃餅粕多酚分離純化效果最好。HPD-100樹脂分離純化核桃餅粕多酚最佳工藝為上液樣pH值為4.0,上樣液質(zhì)量濃度4.00 mg/mL,上樣流速2 BV/h,上柱液體積1.8 BV,洗脫液乙醇體積分?jǐn)?shù)75%,洗脫流速4 BV/h,洗脫體積3 BV。此條件下,核桃餅粕多酚的含量從26.63%提高到81.10%,回收率87.33%。純化后的核桃餅粕多酚對·DPPH、·OH、H2O2和·有較強清除作用,且呈現(xiàn)量效關(guān)系,IC50分別為481.18 μg/mL、151.43 μg/mL、8.19 μg/mL和202.83 μg/mL,對DPPH和·OH的清除能力高于VC,值得進一步研究。
[1]孫建霞.蘋果多酚的提取分離及其主要功能活性研究[D].泰安:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文,2005.
[2]宋立江,狄瑩,石碧.植物多酚研究與利用的意義及發(fā)展趨勢[J].化學(xué)進展,2000,12(2):161-170.
[3]BLOMHOFF R,CARLSEN M H,ANDERSEN L F,et al.Health benefits of nuts:potential role of antioxidants[J].Brit J Nutr,2006,96(2):S52-S60.
[4]YANG J,CHEN C Y,ZHAO S L,et al.Effect of solvents on the antioxidant activityofwalnut(JuglansregiaL.)shell extracts[J].Food Nutr Res, 2014,2(9):621-626.
[5]張春梅,陳朝銀,趙聲蘭,等.核桃內(nèi)種皮多酚提取工藝及其體外抗氧化活性的初步研究[J].中國釀造,2014,33(7):130-134.
[6]JOSEPH J A,SHUKITT-HALE B,WILLIS L M.Grape juice,berries, and walnuts affect brain aging and behavior[J].J Nutr,2009,139(9): 1813S-1817S.
[7]SHI D D,CHEN C Y,ZHAO S L,et al.Walnut polyphenols inhibit pancreatic lipase activityin vitroand have hypolipidemic effect on high-fat diet-induced obese mice[J].Food Nutr Res,2014,2(10):757-763.
[8]YANG J,CHEN C Y,ZHAO S L,et al.The inhibitory effect of different solvents extracts from walnut shell(Juglans regiaL.)on pancreatic lipase and adipogenesis of 3T3-L1 preadipocytes[J].Food Nutr Res,2014,2 (10):664-670.
[9]HAIDER S,BATOOL Z,TABASSUM S,et al.Effects of walnuts (Juglans regia)on learning and memory functions[J].Plant Food Hum Nutr,2011,66(4):335-340.
[10]陳虹霞,王成章,周昊,等.核桃酚類化合物的研究進展[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2013,33(1):130-134.
[11]ZHANG Z J,LIAO L P,MOORE J,et al.Antioxidant phenolic compoundsfromwalnutkernels(JuglansregiaL.)[J].Food Chem,2008,113 (1):160-165.
[12]梁杏,趙聲蘭,曹冠華,等.液態(tài)發(fā)酵核桃餅粕的初步研究[J].中國釀造,2013,32(12):66-69.
[13]孫鳳莉,李茜,墨鋒濤,等.核桃餅飼用營養(yǎng)成分分析[J].飼料研究,2010(10):37-38.
[14]王文雅,李軍,岳海燕,等.3種大孔吸附樹脂對葡萄酒下腳料中原花青素分離性能的研究[J].食品科技,2008,33(6):146-149.
[15]徐曼,陳笳鴻,汪詠梅,等.落葉松原花青素的沒食子?;捌淇寡趸钚栽鰪娦?yīng)[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè),2010,30(6):55-60.
LIANG Xing1,ZHANG Xu1,CHEN Chaoyin2,ZHAO Shenglan1*,LIANG Yongju1,LU Xiaofang1
(1.College of Traditional Chinese Medicine,Yunnan University of Traditional Chinese Medicine,Kunming 650500,China; 2.Faculty of Life Science and Technology,Kunming University of Science and Technology,Kunming 650500,China)
Purification technology of walnut residue polyphenols was investigated using macroporous resin.The effects of macroporous resin AB-8, HPD-100,D101,X-5 and NKA-9 on purification of walnut residue polyphenols were studied respectively.Results indicated that the HPD-100 was the optimal resin,and the optimum purification conditions were sample pH 4.0,concentration 4.0 mg/ml,flow rate 2 BV/h,volume 1.8 BV,eluent 75%alcohol,elution flow rate 4 BV/h and elution volume 3 BV.Under these conditions,the purity of walnut residue polyphenols increased from 26.63%to 81.10%and the recovery was 87.33%.The purified polyphenols showed dose-dependent scavenging activity against hydroxyl(·OH),hydrogen peroxide(H2O2),2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH)and superoxide anion free radical(O-2·),and its hemi-inhibiting concentrations(IC50) were 481.18 μg/ml,151.43 μg/ml,8.19 μg/ml and 202.83 μg/ml,respectively.Results showed that the scavenging activity against DPPH and·OH of purified walnut residue polyphenols were stronger than VC,which was worth of further study.
walnut residue;ployphenols;macroporous resin;purification;antioxidant activity
TS229
A
0254-5071(2015)04-0055-07
10.11882/j.issn.0254-5071.2015.04.013
2015-03-12
云南省教育廳科學(xué)研究重大專項項目(ZD2014009);科技部科技支撐計劃項目(2011BAD46B00);國家中醫(yī)藥管理局傣藥學(xué)重點學(xué)科(30970101808)
梁杏(1989-),女,碩士研究生,研究方向為中藥資源開發(fā)與利用研究。
*通訊作者:趙聲蘭(1962-),女,教授,碩士,研究方向為藥食資源開發(fā)與利用研究。