紫苏系唇形科一年生草本植物,是我国卫生部颁布的第一批药食两用植物之一。紫苏花色苷是水溶性天然色素,色泽艳丽,安全无毒,具有天然抗氧化剂和天然着色剂的双重功效,在食品、药品及化妆品行业具有重要的应用价值。本论文以紫苏为研究对象,了解紫苏在生长发育过程中花色苷的积累规律,明确最佳采样期,筛选出花色苷含量高且抗氧化活性高的优良紫苏品种。采用高效液相色谱-质谱联用技术(HPLC/MS)鉴定不同品种紫苏花色苷的主要成分,优化花色苷的提取纯化工艺,研究了不同花色苷含量样品的稳定性、抗氧化性和抑菌活性,随后进行了紫苏花色苷微胶囊的制备研究。主要研究内容如下:(1)采用超声波辅助提取法(UAE)提取紫苏叶中的花色苷和多酚类化合物,响应面法(RSM)优化提取条件。最佳提取条件为:乙醇浓度77%,液料比22:1,超声温度53°C,超声时间54 min,在此条件下,花色苷和多酚的提取量分别为6.44 mg CGE/g和63.11 mg GAE/g。(2)以14个紫苏品种为研究对象,在紫苏发育的不同时期,即苗期、花蕾期、开花期、结实期和成熟期分别采样检测,研究紫苏花色苷的发育规律,确定花蕾期为最佳采样期。测定了花蕾期不同品种紫苏叶片花色苷含量、多酚含量及其抗氧化活性,皮尔逊相关系数表明,花色苷和多酚含量与抗氧化活性呈正相关关系。HPLC/MS鉴定了不同紫苏品种花色苷的结构,结果表明,紫苏花色苷主要是矢车菊素类的花色苷,其中丙二酰基紫苏宁的含量最高,占液相总峰面积的50.17-66.69%;其次是紫苏宁,占液相总峰面积的15.75-30.71%,这些花色苷被不同的有机酸和脂肪酸酰化。(3)以品种1为研究对象,通过静态及动态吸附-解析实验,研究了大孔树脂纯化紫苏花色苷的工艺条件。静态实验表明,XDA-8树脂的吸附率(78.61%)和解析率(89.52%)最大,确定为纯化紫苏花色苷的最佳树脂。动态实验最优条件为:上样液质量浓度1.17mg CGE/mL,上样流速3 BV/h,解析液乙醇体积分数60%,解析流速2 BV/h。在此条件下,被纯化样品的花色苷含量达到7.52%,比粗提物的含量提高了8.26倍。用相同的纯化条件,纯化了另外11个紫色紫苏品种,并对12个纯化产品的花色苷、多酚含量和抗氧化活性进行了测定,花色苷和多酚含量与抗氧化活性之间呈显著的正相关关系(P<0.05),较纯化之前的相关关系更加明确。(4)通过酸醇提取、大孔树脂纯化、乙酸乙酯萃取和硅胶柱纯化,得到了4种花色苷样品I-IV,其花色苷含量分别为0.91%、7.52%、18.23%和24.36%。测定了4种花色苷样品的抗氧化活性、稳定性及抑菌活性。不同样品清除DPPH·、ABTS~+、OH·自由基和铁离子还原能力表明,样品II的抗氧化活性最强,而样品I的抗氧化活性最差,几种样品的抗氧化活性均弱于Vc。稳定性分析表明,花色苷的热降解遵循一级反应动力学模型,样品I的热稳定性较好,在温度为70°C、80°C和90°C条件下,半衰期分别为29.87h、17.50 h和14.32 h。样品I-IV号半衰期依次降低,说明样品的花色苷含量越高,稳定性越差。光照对II-IV号样品的影响差异不大,在自然光下处理7 d,保存率分别为84.46%、84.06%和83.31%,但光照对I号样品的影响较大,保存率仅有51.27%。抑菌实验表明,几种样品对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑菌作用,但对枯草芽孢杆菌几乎没有作用,IV号样品的抑菌能力最强,而I号样品抑菌能力最差。(5)通过响应面法优化了紫苏花色苷微胶囊化制备条件,并对微胶囊粉进行结构表征及稳定性分析。研究表明,紫苏花色苷微胶囊化的最佳工艺条件为:麦芽糊精75%,芯壁比1:7.8,壁材质量分数40%,在此条件下,紫苏花色苷的最大包埋效率为87.61%。通过扫描电镜观察,微胶囊样品表明粗糙,呈不规则形,是典型的冻干状固体。稳定性实验表明,壁材对紫苏花色苷起到了很好的保护作用,25°C避光保存90 d,微胶囊和花色苷的保存率分别为95.73%和87.33%,在自然光下,两种样品的保存率分别为88.58%和79.67%。色差分析表明,微胶囊在避光条件下保存更好。抗氧化实验表明,花色苷样品在被微胶囊化后,仍然保留有抗氧化活性。