燕碎中唾液酸的提取纯化及其对幼年大鼠学习记忆能力的影响

作     者：袁玲 

作者单位：江南大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李玥

授予年度：2016年

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 083201[工学-食品科学] 

主      题：燕碎 唾液酸 提取 纯化 学习记忆能力 

摘      要：燕窝是华人极其喜爱的保健品之一,资源丰富,目前全球年总产量超过2000吨。燕窝在加工、储藏和运输过程中产生大量的燕碎,由于燕碎较难成盏,导致其商品价值较低,因此利用率较低,但燕碎的营养价值和燕窝无明显区别,唾液酸含量丰富,在10%左右。唾液酸具有多种重要生理功能,在医药、食品行业具有广阔的开发前景,充分利用好燕碎这一资源具有重要意义。本文以燕碎为原料,研究了唾液酸提取、纯化工艺,并对所得唾液酸样品对幼年大鼠学习记忆能力的影响进行了评价。主要研究内容和结果如下:首先,以提取上清液中游离态唾液酸百分含量为指标,比较了超声水提法、热水提取法、酶法提取和酸法提取等4种方法对燕碎中唾液酸的提取效果。结果表明:超声水提法、热水提取法和酶法提取所得清液中以游离态形式存在的唾液酸含量均较少,特别是超声水提法和热水提取法两者所得游离态唾液酸百分含量分别仅为0.23%和2.74%,而酸法提取所得清液中以游离态形式存在的唾液酸百分含量为96.06%,即燕碎原料中以结合态形式存在的唾液酸基本全转化成游离态的唾液酸,因此选择酸法提取作为燕碎中唾液酸提取的方法。以游离态唾液酸百分含量为主要指标,同时对燕碎的主要成分在提取上清液中的分布及沉淀的色差、持水力等指标进行分析,比较了醋酸、盐酸、硫酸和柠檬酸等4种酸对唾液酸的提取效果,在此基础上通过单因素实验对燕碎粉末颗粒大小、酸的浓度、料液比和提取时间等4个因素进行了考察,得到提取的最佳条件:提取用酸为柠檬酸,燕碎粉末颗粒大小为120μm,柠檬酸浓度为0.05 mol/L,料液比1:100,提取温度100℃,提取时间20 min。在该条件下,提取上清液中以游离态形式存在的唾液酸的百分含量为95%左右。为了获得高纯度的唾液酸样品,对唾液酸提取液进行了纯化。首先,采用超滤进行初步纯化以除去大分子蛋白质,通过比较不同超滤膜、操作压力、纯化时间和浓缩倍数的超滤效果,确定超滤的最佳操作条件为:采用截留分子量为3 kDa的超滤膜,超滤温度为室温,pH为料液原值,超滤压力40 psi,浓缩倍数4～6倍。在此条件下,蛋白质去除率可达98.87%,唾液酸透过率为92.68%。随后采用离子交换柱层析法进行二次分离纯化,通过对不同种类树脂的筛选、静态吸附和动态吸附实验确定了离子交换纯化的最佳工艺条件:D301型阴离子交换树脂作为离子交换树脂,上样浓度9.76 mg/mL,上样体积9.5 BV,上样速度1 m L/min。在该条件下,柠檬酸去除率为99.62%,唾液酸回收率为85.50%。唾液酸提取液,经过超滤和动态柱层析分离纯化后,冻干得游离态唾液酸样品,样品纯度为73.47%。为了评价上述唾液酸样品对幼年大鼠学习记忆能力的影响,并将其与唾液酸标准品和结合态唾液酸进行比较,以21日龄的Wistar大鼠为研究对象,通过对其灌胃唾液酸样品、唾液酸标准品、燕碎炖煮物(主要为与蛋白质结合的唾液酸)和燕碎酶解物(主要为与多肽结合的唾液酸)等4种溶液后,进行Morris水迷宫实验。结果表明发育期补充不同形态的唾液酸可能有助于增强大鼠的空间学习记忆能力,其中经过柠檬酸提取、纯化得到的游离态唾液酸样品增强效果优于唾液酸标准品和与蛋白质、多肽结合的唾液酸。