甘薯中去氢表雄酮的提取及功能特性研究

来源 :湘潭大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mengyidaocaoren
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去氢表雄酮(Dehydroepiandrosterone,DHEA)是人体血液中最丰富的甾醇物质,早在20世纪,DHEA就被誉为“激素之母”。DHEA不仅参与多种甾体激素的合成,还具有抗癌、治疗肥胖、防治糖尿病、调节免疫力、保护神经、改善卵巢功能等多种生理功效。DHEA普遍存在于动物组织、器官中,外源DHEA获取方式以人工合成为主,常用合成方法需经多步化学反应,复杂且不易控制。甘薯是已知少数几种天然含有DHEA的植物原料之一,其在我国种植面积和产量均居世界首位,来源广泛,故以甘薯为原料,提取制备DHEA,满足食品、医药以及保健品等行业对于DHEA产品需求,具有重要的现实意义。本研究以甘薯为原料,系统优化DHEA高效液相检测体系,创新米曲霉发酵提取DHEA技术,优化提取工艺参数,在此基础上,分析比较了19种甘薯中DHEA含量差异,考察了DHEA抗氧化、抗衰老等功能特性,主要研究内容及结论如下:(1)以DHEA标准品为研究对象,以DHEA保留值及标准曲线相关性为考察指标,优化了DHEA高效液相检测体系;采用LC-MS/MS定性鉴定了米曲霉发酵预试验制备的DHEA提取物,并以该提取物验证了DHEA最优检测条件的重复性,结果表明:提高有机相比例、加快流动相流速、提升柱温均可缩短DHEA出峰时间、提高DHEA分离效率,定性分析证实提取产物中含有DHEA;DHEA高效液相色谱最佳检测条件为:甲醇/水(v/v)为80/20、柱温42℃、流速0.4m L/min,检测波长200 nm,进样量10μL,标准品精密度试验的RSD为3.23%,此条件下DHEA保留值为11.496 min,样品分离效果良好,与溶剂峰相隔较远,出峰时间合适,样品重复性试验的RSD为3.06%,样品回收率达90.16%。由此说明,优化所得DHEA高效液相检测体系精密度、重复性好,稳定且回收率高。(2)为创新米曲霉发酵提取甘薯DHEA工艺,采用单因素试验探讨了发酵温度、接种量、发酵时间、发酵料液比、蛋白胨添加量以及提取次数对DHEA得率的影响,并在此基础上设计响应面试验,优化米曲霉发酵工艺条件,并对比分析了不同提取方法下DHEA得率的差异,结果表明:发酵温度、接种量、发酵时间、发酵料液比、蛋白胨添加量以及提取次数对DHEA得率影响显著,以此设计响应面试验,回归模型分析得到最佳提取条件为:接种量6%、发酵时间72 h、发酵温度30℃、发酵料液比1:15(g/m L),在此条件下DHEA的得率理论值为97.07μg/100g,验证试验结果为94.70μg/100g,与理论值无显著差异;响应面试验各因素对DHEA得率的影响程度分别为:接种量>发酵温度>发酵料液比>发酵时长;以甘薯为原料,米曲霉发酵提取DHEA得率显著高于预发酵-酸解法、酶解法以及未发酵直接提取法(p<0.05)。(3)对比分析了淀粉型、紫薯型、高胡萝卜素型、鲜食型等四个类型共19个不同品种甘薯的基本成分(干物质、蛋白质、脂肪、灰分、淀粉、还原糖)及薯肉、薯皮中DHEA含量,结果表明:不同品种间各基本成分含量均存在极显著差异(P<0.01),但四种类型之间各基本成分含量无显著性差异(p>0.05);各品种间的薯皮、薯肉的DHEA含量均存极显著(P<0.01)差异,19个甘薯品种薯肉的DHEA含量介于0-443.56μg/100g之间,漯紫4号含量最高,19个甘薯品种薯皮的DHEA含量介于0-3084.17μg/100g之间,宁紫8号含量最高;4种类型甘薯的薯肉中DHEA含量存极显著(P<0.01)差异,紫薯型甘薯的薯肉中DHEA含量显著高于其他三种,4种类型甘薯的薯皮中DHEA含量无显著性差异(p>0.05);湘薯99、苏薯36、浙70、漯紫4号等品种薯肉中DHEA含量高于薯皮;而苏薯32、济农51、鄂薯11、湘203、徐薯22、漯薯10号、Q7007、渝薯15、万薯10号、浙71847、宁紫8号等品种薯肉中DHEA含量均低于薯皮。(4)初步探讨了甘薯中DHEA提取物抗氧化活性、抗衰老、降血糖及抗癌效果,结果表明:甘薯DHEA提取物纯化前后均具有良好的抗氧化活性,且与浓度呈极显著正相关(P<0.01);甘薯DHEA提取物在纯化前后均具有一定的抗衰老、降血糖效果,纯化后DHEA提取物的α-淀粉酶活性抑制率在2.16%-55.54%之间,酪氨酸酶活性抑制率在5.55%-50.57%之间;除总还原力,纯化前DHEA提取物DPPH、ABTS、羟基自由基体系抗氧化能力均高于纯化后,可能是粗提物中含有其他抗氧化活性物质在纯化过程中流失;纯化后甘薯DHEA提取物浓度为2.3 m M时对乳腺癌细胞MCF-7增殖有显著的抑制作用(p<0.05),抑制率达47.5%,对肺癌细胞A549、宫颈癌细胞Hela均无抑制效果。
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