羊栖菜岩藻黄质的提取及理化性质研究
作者单位：浙江理工大学
学位级别：硕士
导师姓名：钱国英
授予年度：2012年
学科分类：082903[工学-林产化学加工工程] 08[工学] 0829[工学-林业工程]
摘 要：岩藻黄质是褐藻的特征性色素，具有抗癌、抗衰老、减肥、调节血糖含量等多种生理功能。目前，海带和裙带菜中的岩藻黄质研究较多，羊栖菜岩藻黄质鲜有报道。羊栖菜属于褐藻门马尾藻科，富含多糖、蛋白质、岩藻甾醇等多种功能物质，被中国药典规定为中药海藻，在我国沿海分布广泛，并且浙江建有大型人工养殖基地。 本研究以产自浙江洞头的羊栖菜为原料，应用高效液相色谱（HPLC）技术建立了一种岩藻黄质的检测方法;在单因素试验基础上，采用正交试验或响应面Box-Behnken试验设计分别对溶剂浸提、酶法提取、超声波辅助提取、超临界CO2萃取等四种岩藻黄质提取方法进行了工艺优化;选用大孔吸附树脂对溶剂浸提法提取的岩藻黄质粗品进行了纯化工艺研究;采用紫外分光光度法考察了光照、温度、pH、氧化剂、抗氧化剂对岩藻黄质产品的稳定性影响;应用不同的体外抗氧化活性体系对岩藻黄质产品的抗氧化活性进行初步研究。旨在为岩藻黄质的工业化生产提供理论依据和方法参考，同时，为其抗氧化功能的深入研究奠定基础。主要结论如下： （1）建立了岩藻黄质的HPLC检测方法，检测条件为色谱柱Hypersil ODSC-18（Thermo，4.6mm×250mm×5μm），UWD450nm，柱温30°C，流动相为甲醇/乙腈/0.1%醋酸铵溶液（V/V/V75:15:10），流速1mL/min，进样量20μL。该方法平均回收率达97.94%，且精密度和稳定性良好。可用于岩藻黄质的定性定量检测。 （2）优化了不同方法提取岩藻黄质的最佳工艺条件，溶剂浸提为90%乙醇和丙酮体积比3:1混合为提取溶剂，液料比40:1，65°C水浴加热提取2次，每次80min，提取率1.067mg/g，纯度1.302%;酶法提取为纤维素酶用量120U/g，酶解温度45°C，酶解时间11h，提取率0.958mg/g，纯度1.419%;超声波辅助提取为超声时间22min，功率530W，液料比40mL/g，提取率1.202mg/g，纯度2.02%;超临界CO2萃取为温度55°C，压强315bar，时间2.5h，提取率0.621mg/g，纯度7.36%。超声波辅助提取的岩藻黄质提取率最大，超临界CO2萃取的岩藻黄质纯度最高，可根据需要和生产条件选择合适的生产工艺。 （3）比较了8种大孔吸附树脂对岩藻黄质粗品中岩藻黄质与叶绿素的静态吸附与解吸能力，选取吸附和解吸效果较好的D101树脂进行动态纯化试验，在上样流速为1.6BV/h的基础上，最佳上样浓度为叶绿素0.5157mg/mL，相应的岩藻黄质浓度为0.1499mg/mL，最大吸附量为12BV，洗脱剂最大用量80%乙醇11BV洗脱岩藻黄质，丙酮4BV洗脱叶绿素，D101树脂重复使用7次后需进行再生处理。岩藻黄质纯度平均达8.57%，比纯化前提高了约5.6倍，回收率平均为83.29%。此纯化工艺获得岩藻黄质和叶绿素两种产品，经济有效，操作简便，适于工业化生产。但由于D101树脂同时吸附岩藻黄质和叶绿素，使二者不能完全分离，加之少量油脂性物质的存在，岩藻黄质的纯度未达到理想值。 （4）考察了光照、温度、pH、氧化剂及抗氧化剂对岩藻黄质稳定性的影响。得出岩藻黄质在光照和高温下不稳定，对强酸、强碱比较敏感，易被氧化剂氧化分解，而在抗氧化剂存在的条件下比较稳定。因此，岩藻黄质的保存和运输过程要注意避免光照、高温以及与氧化性物质、强酸、强碱的长时间接触，可适当添加抗氧化剂。 （5）进行了岩藻黄质体外抗氧化活性的研究，发现岩藻黄质的还原力低于VC、VE，但是对DPPH·、·OH、O(2·等自由基及H2O2有较强的清除能力，且对·OH、O(2·的清除能力高于VC。此外，岩藻黄质的抗脂质过氧化功能也明显强于VC。由此证明，岩藻黄质有较强的抗氧化性，有望成为一种抗氧化成分添加到食品、药品、保健品及化妆品中。 本文首次以羊栖菜为原料，系统研究了岩藻黄质的分离提取技术、纯化工艺、稳定性及抗氧化性，解决了岩藻黄质来源单一、提取率低、难于保存等关键问题，同时丰富了对其生物活性方面的研究。为岩藻黄质的工业化生产与应用提供了新的材料来源、方法参考及科学依据，并提高了羊栖菜的综合利用价值。
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