甘蔗多酚提取、纯化及生物活性研究进展

甘蔗是我国最重要的糖料作物,具有良好的营养价值、药用价值和经济价值。甘蔗中富含酚类物质,具有抗氧化、抗炎、降血糖等多种生理功能。本文重点综述了甘蔗多酚的提取方法以及新型提取技术在植物多酚中的应用,介绍了甘蔗多酚纯化方法的原理及特点,并对其抗氧化、降血糖、抗炎、抗癌、抗菌等重要生物活性的研究情况进行了阐述。总结发现甘蔗多酚提取纯化方法较为传统,虽然具有多种生物活性,但其活性作用机制尚未明晰,应关注甘蔗多酚提取纯化新技术以及活性机制研究,以促进甘蔗多酚的开发利用以及甘蔗副产物的精深加工。

甘蔗多酚对胆固醇诱导高血脂大鼠的影响

为了研究甘蔗多酚的降血脂作用,试验从甘蔗渣中提取分离甘蔗多酚类化合物,通过HPLC-UV检测了甘蔗渣提取物中多酚类化合物的含量,以胆固醇诱导高血脂大鼠模型,通过灌喂甘蔗渣提取物研究多酚类对高血脂大鼠的降血脂作用。HPLC-UV检测发现,甘蔗渣提取物中含有没食子酸、儿茶素、香草酸、咖啡酸、表儿茶素、芥子酸、阿魏酸、芦丁、槲皮甙、槲皮素等多酚化合物,给予不同浓度的甘蔗多酚后,能够有效降低高血脂大鼠体质量,对大鼠肝、脾、肾等脏器的重量没有显著变化,和高血脂组相比,甘蔗多酚处理组大鼠的三酸甘油脂(triglyceride,TG)的含量显著降低,谷草转氨酶(Glutamic-oxalacetic transaminease,GOT)与谷丙转氨酶(Glutamic-pyruvic transaminase,GPT)值虽有一定变化,但这种差异并没有达到显著水平,实验结果表明,甘蔗多酚没有细胞毒性,能够有效降低胆固醇所造成的高血脂现象。

甘蔗多酚提取工艺及其在食品工业中的应用进展

多酚是植物体内一种多元酚类次生代谢产物。研究表明:甘蔗中富含多酚类物质,是主要活性成分之一,具有抗氧化、抑菌、防腐保鲜等多种生理功能。文章重点综述了甘蔗多酚类物质的提取方法,并对甘蔗多酚类化合物的生物活性进行了概述。当前,人们对天然植物活性成分的关注与日俱增,对甘蔗多酚类物质进行了研究,不仅可深化人们对甘蔗功能价值的认识,也可为甘蔗副产物的合理开发利用奠定基础。

甘蔗渣多酚的超声辅助提取工艺优化研究

多酚是广泛存在于植物中的一类具有生物活性的天然物质,甘蔗中含有大量高抗氧化活性的多酚,在控制血糖水平和调节免疫力方面发挥重要作用。通过优化水和乙醇的比例,加以超声辅助破碎实现无有机残留提取甘蔗多酚,通过单因素试验法和响应面设计,对甘蔗多酚提取工艺进行优化。试验结果表明,甘蔗多酚最佳提取工艺为乙醇体积分数58%、液料比11∶1(mL·g^(-1))、水浴温度49℃、超声功率103 W,超声时间35 min,提取甘蔗多酚产量为18.87 mg·g^(-1),预测值为19.10 mg·g^(-1),该模型预测准确率达98.8%。

桑葚、甘蔗糖蜜多酚的成分鉴定及其复配物的抗氧化活性

为探索酚类提取物及其复配物的协同增效作用,以桑葚和甘蔗糖蜜多酚作为研究对象,分别测定其总酚、黄酮含量及酚类组成,基于单一提取物的总酚含量按一定配比制得复配物,评价抗氧化活性。结果表明,桑葚游离多酚(MFP)占桑葚总酚含量的90.3%,为677.62 mg没食子酸当量(Gallic Acid Equivalent,GAE)/100 g,黄酮含量为736.65 mg芦丁当量(Rutinum Equivalent,RE)/100 g,共检测出原儿茶酸、3,4-二羟基苯丙酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、矢车菊素3-O-葡萄糖苷和芦丁8种多酚物质,其中矢车菊素3-O-葡萄糖苷含量占92.6%。甘蔗糖蜜多酚(SMP)总酚含量为339.69 mg GAE/100 g,总黄酮含量为314.61 mg RE/100 g,主要单体包括没食子酸、原儿茶酸、绿原酸、咖啡酸、丁香酸、对香豆酸、阿魏酸、芦丁和表儿茶素9种多酚物质。在0~10 mg/mL的浓度范围内SMP、MFP及其复配物具有良好的抗氧化活性且呈现量效关系。同时,两种复配物的抗氧化活性优于SMP和MFP,其中中效原理计算复配物DPPH自由基清除能力的0.25 IC_(50)、0.5 IC_(50)、0.75 IC_(50)、1 IC_(50)、1.25 IC_(50)、1.5 IC_(50)的联合作用指数CI分别为0.73、0.85、0.94、0.91、0.89和0.90,均小于1,表明桑葚和甘蔗糖蜜多酚复配物具有协同抗氧化作用。

甘蔗渣多酚的纯化及抗氧化活性研究

本文利用大孔吸附树脂通过静态吸附与解吸实验研究了甘蔗渣中多酚的分离纯化工艺,并利用DPPH自由基体系、邻苯三酚法检测了甘蔗渣多酚的抗氧化活性。结果表明:NKA-9型树脂是富集纯化甘蔗多酚的最好材料;NKA-9树脂的最佳动态吸附条件为甘蔗多酚液浓度2.50 mg/mL,流速1.00 mL/min,最优洗脱条件为乙醇浓度60%,洗脱流速1.00 mL/min,洗脱体积10 BV,此条件下甘蔗多酚的收率为72.32%,纯度可达39.21%;抗氧化活性实验表明,甘蔗多酚对超氧阴离子O2-.和DPPH都具有良好的清除效果,并随多酚浓度的增加,其清除效果也相应提高;与Vc相比,甘蔗多酚对DPPH的清除效果不及Vc,但对超氧阴离子O2-.的清除效果明显高于Vc;甘蔗多酚浓度为3.00 mg/mL时,对超氧阴离子的清除率最高,达到82.3%,甘蔗多酚浓度为5.00 mg/mL时,其对DPPH溶液的清除率达80.43%。

甘蔗抗氧化物质的提取与分离

实验中以简单可靠DPPH法作为抗氧化活性的评价方法,分别选择D201,D204,D301,D750等树脂,以不同浓度比例的碱盐溶液以及乙醇作为洗脱剂,对甘蔗抗氧化物质的提取工艺进行了研究。结果表明,当选用D204大孔吸附树脂,用碱性NaCl作为洗脱液时,可以使提取物抗氧化活性达到最高。在此提取条件下对甘蔗制糖过程中的多种原料进行活性物质提取,发现均具有良好的抗氧化活性,同时,也发现制糖终产物废蜜的抗氧化能力也较高。

甘蔗茎尖离体培养褐变影响因素及细胞区室结构分析

该研究通过综合分析对甘蔗(ROC 22)茎尖离体培养褐变不同条件因素的影响以及褐变细胞区室结构的变化,探讨了甘蔗茎尖离体培养褐变的机理机制。结果表明:不同芽位茎尖诱导成活率具有明显差异,随着芽位的增加,诱导成活率不断降低;不同季节取芽对外植体茎尖总酚类物质含量无明显影响;但不同芽位及不同催芽天数,外植体芽的总多酚含量明显不同,随着催芽天数的增加,不同芽位的多酚含量呈现由低升高的趋势;蔗芽在培养4周时多酚含量较低,适宜进行采芽接种培养;从褐变甘蔗茎尖的解剖结构变化分析,褐变甘蔗茎尖细胞离体培养初期细胞核结构出现变形,线粒体有肿胀拉长,部分液泡膜开始分解;中后期质壁分离更为严重,胞质中出现大量溶酶体,线粒体等细胞器全分解,细胞膜、液泡膜、核膜、线粒体膜的双层膜结构出现破损和缺口;而正常发育的茎尖细胞,能基本保持细胞核的形态结构,只有少量的溶酶体出现。因此,可以推测细胞核和线粒体结构变形以及膜系统的大量破损是甘蔗茎尖培养褐变死亡的原因。