油茶籽粕发酵菌株的筛选鉴定及发酵产物特性分析

油茶行业的迅速发展导致油茶籽粕废弃物的大量产生,其落后的处理方式造成了严重的资源浪费,制约了我国油茶行业的可持续发展。油茶籽粕中富含有机质,利用微生物发酵法降解其中的纤维素、木质素及茶皂素等生物大分子来制备有机肥是实现油茶籽粕合理资源化利用的有效途径。通过筛选获得3株针对油茶籽粕中纤维素和木质素的高效降解菌,包括1株真菌X1-1,属于Pleurostomarichardsiae,以及2株细菌M4-2和M5-2,分别为蒙氏假单胞菌(Pseudomonas monteilii)和类芽孢杆菌(Paenibacillus sp)属,可有效降低发酵产物中茶皂素的含量,实现油茶籽粕的无害化处理。实验结果显示,经菌株X1-1、M4-2和M5-2发酵处理28 d后,油茶籽粕中纤维素含量的降解率分别为29.74%、19.65%和13.19%,木质素含量的降解率分别为12.84%、17.85%和26.39%,茶皂素含量的降解率分别为34.06%、45.05%和46.15%;且发酵后的油茶籽粕腐熟度、有机质含量和养分含量等指标均符合有机肥标准。研究结果拓展了油茶籽粕的资源化利用途径,同时为木质素和纤维素的高效降解提供了良好的菌种资源。

油茶抗炭疽病菌Colletotrichum camelliae机制的研究——Ⅰ.油茶皂甙在抗炭疽病中的作用

在油茶的各种次生物质成分中油茶皂甙对炭疽病菌的毒害作用最强,但发生毒害作用的浓度要高达200～400μg/ml。皂甙经水解产生皂甙元后对炭疽病菌的毒害作用大大增强,0.05mM皂甙元可使炭疽病菌渗漏氨基酸量比0.05 mM皂甙增加16.86倍。菌丝体向外大量渗漏氨基酸导致病原菌细胞死亡,油茶皂甙元是抑制油茶炭疽病菌的主要物质。体外试验证明,油茶皂甙在β-糖苷酶作用下转变为油茶皂甙元。推测植物体内的β-糖苷酶进行酶促反应,产生油茶皂甙元这一代谢过程在油茶抗炭疽病机制中将起重要作用。

混菌发酵对油茶粕中茶皂素表面活性指标和抗氧化活性的影响

采用水提、醇提、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,LP)发酵、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei,LC)发酵和混菌(LP+LC,1∶1)发酵提取油茶粕中的茶皂素,对比分析提取液中的主要成分差异,并对水提、醇提、混菌发酵茶皂素提取物的表面活性指标和抗氧化性能进行测定。结果表明,混菌发酵液中茶皂素含量为(21.86±0.39)mg/mL,显著高于水提液、醇提液和单菌发酵液(P<0.05),各提取液中多糖、多酚、黄酮、蛋白质含量具有较大差异。相比于水提和醇提茶皂素,混菌发酵提取茶皂素样品具有更高的纯度(75.2%)和提取率(14.12%),其水溶液具有更低的表面张力(39.2 mN/m)、更优异的起泡性(128%)和稳泡性能(96.9%)。混菌发酵茶皂素对DPPH自由基、ABTS阳离子自由基的清除能力优于水提茶皂素,低于醇提茶皂素。对于羟自由基清除能力和还原力而言,发酵茶皂素优于另外两者,在4 mg/mL质量浓度下与抗坏血酸的测试结果相当。该研究为微生物发酵法应用于茶皂素的工业化提取提供了理论依据。

生物信号采集系统结合人工辅助观察评价油茶皂素镇咳作用的量效关系研究

目的建立生物信号采集系统结合人工肉眼辅助观察评价油茶皂素的镇咳作用的量效关系。方法采用生物信号采集系统,利用呼吸波振幅变化率结合人工肉眼辅助观察,评价油茶皂素剂量变化对豚鼠咳嗽次数、咳嗽潜伏期的影响,并经多元线性回归得出油茶皂素镇咳量效关系方程。结果与正常呼吸波比,首次咳嗽波平均振幅变化率为2335%,末次为125%;油茶皂素75、100、175、200 mg/kg等剂量均可明显减少豚鼠咳嗽次数(P<0.05),回归方程为y=54.4576-0.2693x+0.0011x^(2);75,100、125、175、225 mg/kg等剂量均能明显延长豚鼠咳嗽潜伏期(P<0.05),回归方程为y=27.1679-0.4169x+0.0014x^(2)。结论生物信号采集系统结合人工肉眼辅助观察能客观评价油茶皂素镇咳量效关系,实验表明油茶皂素用药剂量与镇咳效应之间呈非线性关系。

油茶储藏蛋白提取过程组分迁移对其功能特性的影响

本研究以我国特色木本油料油茶储藏蛋白提取为对象,采用组学分析、分子对接等技术,研究提取过程中皂素伴随、组分迁移和相互作用对蛋白质组成与功能性质的影响。结果表明,碱法提取油茶储藏蛋白的最佳工艺条件为料液比1∶10(g/mL)、提取pH 8.0,该条件下提取率达75.8%,皂素/蛋白比值为2.60。11S球蛋白在pH 4.5时先沉淀,皂素/蛋白比值为0.36;清蛋白约占总储藏蛋白69%,提取过程与皂素共存,其皂素/蛋白比值为3.73。油茶储藏蛋白中清蛋白与球蛋白的起泡性均大于200%,乳化活性指数为16.7 m^(2)/g,皂素与蛋白质的相互作用能显著提升乳化稳定性。本研究可为特色油料蛋白质高值化利用与功能配料开发提供理论参考。

Effects of the <i>Camellia oleifera </i>Shell Substrate on the Yield and Nutritional Composition of <i>Pleurotus geesteranus</i>

Pleurotus geesteranus was cultivated on the substrates blended with different ratios of treated and untreated Camellia oleifera shells using cottonseed hull as the control substrate. The mycelial growth rate, yield, nutritional composition, ash and heavy metals of the Pleurotus geesteranus cultivated on these substrates were compared. The results suggest that the Camellia oleifera shell in substrate can accelerate the mycelial growth and increase the yield, nutrients and the contents of protein, ash, crude fiber and amino acid of Pleurotus geesteranus. It was found that the contents of tannin and saponin in Camellia oleifera shell affected the mycelial growth rate. The optimal C/N of the substrate for the growth of Pleurotus geesteranus was determined to be 27 ± 0.7. The C/N ratios higher than 30 reduced the protein, fat and soluble sugar contents of the cultivated Pleurotus geesteranus. The contents of heavy metals including Hg, As, Cd and Pb were found in Pleurotus geesteranus cultivated on the substrates containing Camellia oleifera shell complex.

超高压法提取油茶籽粕中茶皂素的工艺研究

以油茶籽粕为原料,在单因素试验的基础上,通过响应面法优化超高压提取茶皂素的工艺条件。结果表明:超高压提取茶皂素的最佳工艺条件为提取压力308 MPa、提取时间8.5 min、乙醇体积分数65%、料液比1∶20(g/mL),在此条件下茶皂素得率为19.87%。

粤北油茶粕中茶皂素热水提取工艺优化

以粤北脱脂油茶粕为试验研究的原材料,利用热水提取茶皂素。以茶皂素的提取率为主要考查指标,利用可见分光光度计测定茶皂素含量。通过单因素试验和正交试验探究浸提温度、浸提时间、料液比和浸提次数对茶皂素含量的影响。结果表明,茶皂素热水提取的最优工艺条件为浸提温度65℃,浸提时间2 h,料液比1∶10(g∶mL),浸提次数2次,在此条件下,茶皂素提取率为6.86%。

油茶皂苷与月桂酰肌氨酸钠二元混合物的协同作用研究

目的:探究油茶皂苷与月桂酰肌氨酸钠(Sodium lauroyl sarcosinate,SLS)之间的协同作用。方法:考察油茶皂苷的加入对复配体系表面活性的影响,并探究复配体系在不同条件下的稳定性。结果:复配体系中加入质量分率(α_(1))为1%的油茶皂苷时,其临界胶束浓度(Critical micelle concentration,CMC)增效12.35%,表面张力(γ)比SLS低4.12%;体系的接触角为23.9°,相比于油茶皂苷的接触角减小23°,润湿性大幅提升。当α_(1)为1%、10%时,发泡体积相比油茶皂苷分别增效85.04%、72.68%。在α_(1)=4%时,泡沫稳定性相较于SLS增效11.35%。油茶皂苷-SLS复配体系在高温下稳定性优异,具有良好的抗硬水能力;在盐离子和酸性条件下,复配体系的CMC显著降低,表面活性提高。结论:油茶皂苷-SLS复配体系在表面活性上存在良好的协同效应,油茶皂苷的生产及应用不仅有利于日用化学工业的发展,而且对充分开发利用茶籽饼这一天然资源具有较大的实际意义。

油茶茶籽壳中茶皂素分离纯化及结构分析的研究

以油茶茶籽壳为原料,采用乙醇提取法对其皂素类物质进行粗提取,HPD-100大孔树脂吸附法对茶皂素粗提物进行纯化,利用紫外光谱和超高效液相色谱-质谱法对纯化样品进行鉴定。实验结果表明,最佳提取工艺参数为:料液比1∶15,乙醇体积分数75%,提取温度70℃,提取时间120 min,其最高提取率达25.58%。粗提物经HPD-100大孔树脂纯化,30 mg/mL粗提液上样,水和20%乙醇洗去极性大的杂质,80%乙醇溶液洗脱出茶皂素,茶皂素纯化得率为48.63%,纯度提高1.38倍。该工艺操作简单,适合于茶皂素的分离。纯化茶皂素通过紫外光谱和液质联用检测,结果显示该样品为52种茶皂素单体的混合物并得到了其在质谱中的裂解规律。

油茶籽粕茶皂素脱毒技术及综合利用的研究进展

油茶籽粕是油茶籽榨油之后剩余的副产物,富含多种营养成分,可作为一种优质的非常规饲料原料。茶皂素是油茶籽粕中的主要抗营养成分,过量的茶皂素对畜禽具有溶血作用,严重限制了油茶籽粕在饲料产业中的应用。目前对茶皂素的脱毒方法有蒸气爆破、浸提法和生物法。为进一步提高油茶籽粕的应用范围,文章对油茶籽粕中茶皂素的脱毒方法进行了总结,并对油茶籽粕在畜禽饲料中的应用研究和茶皂素的开发利用进行总结,以期提高油茶籽粕的综合利用价值。

油茶皂素脱色及色泽评价方法比较研究

采用过氧化氢/凹凸棒土耦合体系对油茶皂素进行脱色,考察了过氧化氢用量、温度、时间和凹凸棒土用量对脱色率的影响,探究了皂素脱色的最佳条件,并比较了分光光度计法、分光辐射亮度计法、罗维朋比色计法、色阶比色法和直观拍照法等不同色泽评价方法对皂素颜色测定的优劣。研究结果显示:最佳脱色条件为H 2 O 2用量6%,温度80℃,时间3 h,凹凸棒土用量3%,此条件下皂素呈现乳白色。5种色泽评价结果基本相近。分光光度计法可对茶皂素色泽精确定量分析;分光辐射亮度计法适用于较小色差情况下的颜色评价;罗维朋比色计法在需要对茶皂素溶液进行较广泛的色泽分析场景中具有优势;色阶比色法操作简便,可行性强;直观拍照能对以上方法佐证。

不同品种油茶壳皂素比较研究

目的:研究湘林、华鑫、小果三种油茶品种油茶壳中皂素的结构与性能差异,为油茶壳高值化利用提供理论依据。方法:以油茶壳为原料,采用无水乙醇为溶剂,料液比1∶10(g/mL),在60℃下浸提9 h提取皂素,通过高效液相色谱法、红外光谱法及吊片法等比较三种品种油茶皂素表面活性及结构上的差异。结果:不同品种间油茶皂素含量和表面活性差异较显著,湘林、华鑫、小果壳中粗皂素得率分别为23.58%、21.88%和19.21%,粗皂素中皂苷含量分别为48.53%、45.60%和39.73%;湘林油茶皂素含量最高,临界胶束浓度值最低,为4.02 g/L,表面张力为42.6 mN/m,表面活性最好;华鑫油茶皂素具有较好的乳化能力和乳液稳定性。结论:综上可知不同品种油茶壳皂素差异较显著(P<0.05)。湘林油茶壳皂素适宜用作表面活性剂,华鑫油茶壳皂素适宜用作乳化剂进行综合利用。

油茶籽饼中茶皂苷的超声-微波辅助法提取工艺优化

为提高茶皂苷的提取率,扩大茶皂苷的应用范围,以脱脂油茶籽饼为原料,采用超声-微波辅助法提取茶皂苷。以油茶皂苷提取率为考察指标,在单因素试验的基础上,采用Plackett-Burman试验设计筛选出具有显著影响的试验因素,再通过响应面法对茶皂苷提取工艺进行优化。另外,将超声-微波辅助法提取茶皂苷的工艺与超声辅助法和微波辅助法提取工艺进行了对比。结果表明:超声-微波辅助法提取茶皂苷的最佳工艺条件为乙醇体积分数59%、料液比1∶12、提取液pH 7、超声功率475 W、超声时间4 min、超声工作2 s间隔2 s、微波功率480 W、提取温度59℃、微波提取时间8 min,在此条件下茶皂苷提取率为98.40%,产品纯度为64.7%;超声辅助法和微波辅助法茶皂苷的提取率分别为69.06%和71.40%。与超声辅助法和微波辅助法相比,超声-微波辅助法能够显著提高茶皂苷提取率。

油茶粕的营养特点、脱毒工艺及其在动物生产中的应用研究进展

油茶粕是油茶籽提油之后的副产物,具有产量大、价格低廉,富含蛋白质、碳水化合物和脂肪等常规营养成分,同时含有多种功能性成分的特点,可作为一种优质的非常规饲料原料。然而,油茶粕中茶皂素、粗纤维含量较高,特别是高含量的茶皂素除了会产生抗营养作用外,还会对动物产生溶血作用,这严重限制了油茶粕的饲料化利用。采用物理、化学和生物等各种方法来降解油茶粕中的茶皂素,不仅有助于推进其饲料化利用,还可节约常规饲料资源,降低生产成本,缓解我国饲料资源紧缺的压力。因此,本文就油茶粕的营养特点和成分组成、脱毒工艺以及其在动物生产中的应用进行综述,以期为油茶粕的饲料化利用提供参考。

固态发酵降解油茶饼粕中茶皂素工艺优化及成分的分析

选用1株蜡样芽孢杆菌来固态发酵油茶饼粕,以茶皂素降解率为考察指标,通过单因素实验和响应面设计对发酵条件进行优化。得到降解茶皂素的最佳工艺条件为水质量分数109.9%,温度31.1℃,接种量10.0%,发酵时间48.0 h,此时降解率达到76.04%。对比发酵前后的物质变化,结果显示蛋白质、黄酮、必需氨基酸等均显著增加,茶皂素、单宁、总糖等均显著下降。通过电子舌和风味分析结果,证明了油茶饼粕经发酵后苦味、涩味会显著减少;风味物质会产生明显差异,会新增3,3-二甲基辛烷、丙位庚内酯等风味物质。研究在保证油茶饼粕兼具营养成分增加、有毒物质减少的特性时,实现了油茶饼粕的高附加值利用。

超声辅助提取茶皂素工艺优化

本文通过单因素试验和正交试验进行茶皂素提取工艺优化。结果表明,最佳提取工艺参数为乙醇浓度75%、料液比1∶2、超声功率180 W、超声时间60 min时,该条件下的提取液中茶皂素浓度为49.79 mg·mL^(-1)。本研究能有效缩短茶皂素提取时间,同时提高其提取浓度,可为工业化生产提供理论参数。

枯草芽孢杆菌降解油茶饼中茶皂素及成分变化

较高的茶皂素含量一直是限制油茶饼综合利用的关键因素,现有主流处理油茶饼茶皂素的微生物发酵法存在液态发酵周期长、大批量操作成本高等缺点。基于前期筛选所得的有效降解茶皂素的枯草芽孢杆菌,期望开发大规模生产固态发酵油茶饼的新思路。该研究将茶皂素降解率作为主要衡量指标,利用单因素、响应面试验进行固态发酵的条件优化,随后测定分析油茶饼发酵前后的营养成分。结果表明最佳发酵条件为初始含水量83.7%,发酵温度36.3℃,接种量10.5%,发酵时间60.0 h,此时菌株对于茶饼中茶皂素降解率为72.18%。通过成分分析发现发酵会使油茶饼中各成分产生显著差异,其中茶皂素、单宁等抗营养因子显著降低;粗蛋白、还原糖、必需氨基酸等营养物质显著增加;黄酮等主要活性成分含量显著增多,而多糖、总糖被菌株当作碳源消耗显著减少。研究结果有望为我国油茶饼的综合利用提供一定的数据支撑。

油茶总皂苷提取工艺优化

以乙醇为浸提剂 ,系统考察了乙醇浓度、料液比、浸提时间和浸提温度对油茶皂苷浸提率的影响。选用L16(4 5)正交表 ,正交实验得出最佳浸提条件为 :浸提温度 6 0℃、乙醇浓度 6 5 %、料液比 1∶15 (w/v)、浸提时间 1.5hr。在此条件下油茶皂苷的浸提得率为 19.15 %。

皂荚皂苷与茶皂苷抗菌活性研究

采用培养基连续稀释法测定了皂荚皂苷和茶皂苷的抗菌性能。实验结果表明，皂荚皂苷在较低的质量浓度（16～64g/L）下对细菌的生长能起到一定的抑制作用；对酵母菌抑制力相对较强。且抑菌活性与质量浓度呈正相关，其最低抗菌浓度（MIC）值为32g／L；对黑曲霉抑制作用则很弱，高浓度也很难起到杀灭效果。茶皂苷在质量浓度为16g/L的时候对啤酒酵母菌有杀灭作用，而对其他细菌和霉菌的抗菌效果则与皂荚皂苷相近。本实验结果经过进一步安全性评价后有望将皂荚皂苷的抗菌性作为天然抗菌添加剂运用到食品等工业中。