竹笋壳黄酮的高效提取及其对酪氨酸酶活性影响的动力学研究

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竹笋(Bamboo shoot)是禾本科(Poaceae)亚竹科(Bambusoideae)植物的新生芽。我国现有的500多个品种中,大多数可以食用。竹笋营养丰富,肉质细嫩,味道鲜美,是我国传统佳肴。近年来,我国竹笋罐头生产飞速发展,现有500多家竹笋罐头生产企业,竹笋加工过程中经水蒸汽蒸煮后除去的笋壳亦随之迅速增加。竹笋壳中含有丰富的黄酮类化学物质。黄酮类化合物在动植物体内具有清除自由基、抗衰老、抗菌、抗病毒、防癌等多种生物活性。目前,黄酮正大量应用于药品、食品和化妆品等行业中。本文以毛竹笋壳为原料,提取竹笋壳黄酮,优化提取工艺,采用多种方法进行分离纯化,并对竹笋壳黄酮的抗氧化性和对酪氨酸酶影响的动力学进行了研究。主要研究结果如下:(1)采用超声波辅助提取竹笋壳黄酮,通过单因素实验选取影响因素与水平,然后在单因素实验的基础上采用四因素三水平响应面分析法,根据回归分析确定最优提取工艺条件。结果表明最优提取工艺条件为:提取溶剂乙醇浓度(体积分数)60%、萃取温度为60℃、料液比为1:25(g/mL)、提取时间30 min,实际提取率(质量分数)达到0.80%。(2)选择4种大孔吸附树脂,比较其对竹笋壳黄酮的吸附率和解吸率,并筛选出较优的竹笋壳黄酮吸附剂。结果表明AB-8型大孔树脂吸附量大,易于洗脱,纯化分离效果好;AB-8树脂纯竹化笋壳黄酮的最佳工艺条件为:黄酮溶液浓度为2.0 mg/mL,上柱的pH值为5,吸附速率为2 BV/h,以70%浓度的乙醇溶液,3.5 BV的用量1.0BV/h的速率洗脱。该工艺生产的竹笋壳黄酮纯度达到33.06%。(3)采用酶动力学方法研究了笋壳黄酮提取物对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶的影响,结果表明笋壳黄酮提取物对酪氨酸酶单酚酶和二酚酶都有抑制作用。对酪氨酸酶单酚酶的抑制作用主要表现为酶催化反应的迟滞时间明显延长;对酪氨酸酶二酚酶的抑制作用类型表现为混合型抑制,对游离酶的抑制常数(Ki)为3.1 mmol/L,对酶底物络合物的抑制常数(Kis)为5.7 mmol/L(4)对竹笋壳黄酮的体外抗氧化性进行初步分析,结果表明竹笋壳黄酮具有较好的抗氧化性,对超氧阴离子自由基、羟基自由基、DPPH自由基有较强的清除能力,并随浓度的增加而增强,抗氧化性能较稳定。
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