浸提法与酶法提取黑布林色素的比较研究
目 录
1 引言 1
1.1 天然花青素的生理功能 1
1.2 天然花青素的提取方法 3
1.3 花青素的研究现状 4
1.4 研究目的和意义 5
2 实验材料与方法 5
2.1 实验原料 5
2.2 主要试剂 5
2.3 主要设备 6
2.4 黑布林皮色素提取实验设计 6
2.5 两种方法的比较研究 9
3 结果与分析 10
3.1 浸提法提取黑布林果皮色素 10
3.2 酶法提取黑布林果皮色素 15
3.3 两种方法的比较研究 19
结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 引言
黑布林，属蔷薇科/李属植物，属于李子的一种。因该品种是从美国引进，果的颜色是紫黑色，又称其为美国黑李、美国李。中国李子产量最多的省有广东、广西、福建，主要栽培中国李及其变种木奈李，其中福建省永泰是全国产李最多的县。?黑布林的果实含有丰富的糖，维生素，果酸，氨基酸等营养成分。具有很高的营养价值，黑布林的保健功能十分突出，有生津利尿，清肝养肝，解郁毒，清湿热的作用[1]。黑布林果皮成紫红色，含有大量花青素，但至今没有得到很好的利用。花青素又名花色素，是一种水溶性天然色素，属黄酮类化合物。近年来，国内外对各种植物花青素进行了大量研究，但花色素的市场远未饱和，仍有很大的发展空间[2]。
1.1 天然花青素的生理功能
1.1.1 抗氧化作用
花青素属于羟基供体，它在植物组织中的主要作用是保护植物中易氧化的成分。20世纪80年代人们逐渐认识到清除自 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
由基和抗氧化是营养保健的重要前提和基础，而花青素作为清除自由基能力最强的、其他抗氧化剂所无可比拟的抗氧化剂，对他的抗氧化性能研究主要体现在以下几个方面：
1.1.1.1 增强人体免疫力
科学发现，自由基与100多种疾病有关，人的寿命长短直接取决于人们抗氧化、抗自由基能力的强弱。花青素是羟基供体，同时也是一种自由基清除剂，它能和蛋白质结合防止过氧化，也能和金属Cu2+等螯合，防止VC过氧化，再生VC，从而再生VE，也能淬灭单线态氧[3]。而且还能提供质子，有效清除脂类自由基，切断脂类氧化的链式反应，起到防止脂质过氧化的作用。因此，花青素可以预防各种自由基产生的疾病，是当今人类发现最有效的抗氧化剂，也是最有效的自由基清除剂，花青素的抗氧化性能比VE高50倍，比VC高20倍[4]。
1.1.1.2 抗癌作用
体内外的试验表明，花青素在许多方面都显现出降低癌细胞增殖能力和抑制肿瘤形成的功能。它可使乳腺癌细胞凋亡并抑制其转移、抑制前列腺癌；防止结肠癌恶化；防皮肤癌。花青素影响癌变进程的能力可能与其有效的抗氧化能力以及对环氧化酶的抑制等多种机理有关[5]。吕晓玲等人采用荧光化学发光法对紫甘薯花色苷的抗氧化作用进行了研究，结果表明，紫甘薯花色苷对O2-、-OH和H2O2等活性氧（ROS）均具有较强的清除作用，而ROS可参与或导致细胞致癌或促癌过程[6]。曹东旭等人以人肝癌细胞HepG2为模型研究紫甘薯花色苷的抗肿瘤活性，结果表明，高浓度的花色苷可抑制肿瘤细胞的生长，800μg/mL花色苷处理72 h，抑制率高达80%[7]。
1.1.1.3 延缓衰老
花青素还被认为具有调节认知和运动能力，加强记忆，并可预防与年龄相关的神经功能衰退的功能。Cho等将紫甘薯的花青素进行分离纯化，通过用酒精处理过的老鼠来做被动回避实验评定，发现能增强其认知能力，也能有效地抑制老鼠脑组织中脂质过氧化反应[8]。通过喂食高含量花青素的蓝莓粗提取物，发现附加蓝莓的食物能有效改变与年龄相关的各种神经和行为参数(记忆和运动功能)的不足。他们进一步调查显示，花青素(尤其是矢车菊素-3-接骨木二糖甙-5-葡萄糖苷和矢车菊-3、5-二葡萄糖苷)在与预防动脉硬化、神经紊乱有关的内皮细胞中有很高的生物利用率。
1.1.1.4 预防心脑血管疾病
法国人喜欢食用含高饱和脂肪酸的食物，但与其他西方发达国家相比心脑血管的发病率却相对较低，研究发现这与法国人喜欢饮用花色素含量很高的红葡萄酒有关，这就是有名的“法兰西悖论”。花青素能有效的清除超氧自由基和羟自由基，明显抑制低密度脂蛋白的氧化和血小板的凝集，而这两种物质却是引起动脉粥样硬化的主要因子[9]。花青素可帮助VC、VE吸收利用，增强抗氧化能力，保护血管，增强血管抵抗力，减低毛细血管的脆性，保持血管的通透性，增强毛细血管、静脉、动脉的机能，增进循环系统，降低心血管疾病的发生率；改善静脉曲张及水肿；降低糖尿病的的发病危险及并发症的产生。[10]
1.1.2 保护视力的作用
花青素具有改善动物和人的视力的功能，同时在提高整体视觉和夜视上也有一定功效。如黑醋栗和越橘的花青素对人体夜视适应有很大改善。有报道认为来自黑醋栗的3种花青素组分能刺激视网膜色素再生。蓝莓中的花青素对防治由于自由基过高导致的晶状体的蛋白质氧化、晶状体浑浊及白内障均有益，蓝莓的提取液对视疲劳及弱视等也有辅助治疗作用。据日本生物医学博士中川和宏之已完成的医学临床报告显示，蓝莓中的花青素可促进视网膜细胞中视紫质的再生成，可预防中度近视及视网膜剥离并可增进视力。所以，科学家开始从植物中，尤其是越橘和蓝莓中提取花色素成分，制成各种眼保健品，并风靡欧美和其他西方国家。
1.1.3 抗炎作用
NO是由L-精氨酸产生的双原子自由基，它在人体的组织和细胞中合成大量的氮的氧化物，导致多种慢性炎症的发生，2002年Wang等研究发现花色甙能非常有效的抑制NO的产生。Wagner等研究发现提取出的花青素比O-芸香甙在减轻毛细血管的脆化和渗透、抗炎、抗水肿等方面的作用更显著，在治疗炎症方面具有巨大潜力。[11]
1.1.4 皮肤保健和美容作用
在欧美等国家花青素享有“皮肤维生素”、“口服化妆品”的美誉，其主要功效为：（1）它可以维护皮肤胶原合成，抑制弹性蛋白酶，从而减少皱纹产生；（2）花青素可抑制酪氨酸酶的活性，具有防晒美白的作用；（3）花青素具有的多羟基结构使它在空气中易吸湿，且能与多糖(透明质酸)、蛋白质、脂类(磷脂)多肽等复合，从而达到保湿收敛皮肤的效果。[12]
1.2 天然花青素的提取方法
1.2.1 溶剂提取法
1.2.1.1 水提取法
该方法一般是在常压或高压下用热水浸泡含花青素的原材料，然后用非极性大孔树脂进行吸附；或直接使用脱氧热水提取，再采用超滤或反渗透经浓缩得到粗提物。此法又称为加压溶剂萃取、加压液体萃取。水溶液提取法法设备简单，无污染，产品无毒，但提取出来的花青素纯度低[13]。
1.2.1.2 有机溶剂提取法
溶剂提取是花青素的常规提取方法，多数选择甲醇、乙酮、丙酮或它们的混合溶剂对材料中的花青素进行溶解过滤，通过酸或碱调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青素。有机溶剂提取法已成功地应用于葡萄籽、石榴皮、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。
柠檬酸钠 分析纯 天津市红岩化学试剂厂
1 引言 1
1.1 天然花青素的生理功能 1
1.2 天然花青素的提取方法 3
1.3 花青素的研究现状 4
1.4 研究目的和意义 5
2 实验材料与方法 5
2.1 实验原料 5
2.2 主要试剂 5
2.3 主要设备 6
2.4 黑布林皮色素提取实验设计 6
2.5 两种方法的比较研究 9
3 结果与分析 10
3.1 浸提法提取黑布林果皮色素 10
3.2 酶法提取黑布林果皮色素 15
3.3 两种方法的比较研究 19
结论 21
致谢 22
参考文献 23
1 引言
黑布林，属蔷薇科/李属植物，属于李子的一种。因该品种是从美国引进，果的颜色是紫黑色，又称其为美国黑李、美国李。中国李子产量最多的省有广东、广西、福建，主要栽培中国李及其变种木奈李，其中福建省永泰是全国产李最多的县。?黑布林的果实含有丰富的糖，维生素，果酸，氨基酸等营养成分。具有很高的营养价值，黑布林的保健功能十分突出，有生津利尿，清肝养肝，解郁毒，清湿热的作用[1]。黑布林果皮成紫红色，含有大量花青素，但至今没有得到很好的利用。花青素又名花色素，是一种水溶性天然色素，属黄酮类化合物。近年来，国内外对各种植物花青素进行了大量研究，但花色素的市场远未饱和，仍有很大的发展空间[2]。
1.1 天然花青素的生理功能
1.1.1 抗氧化作用
花青素属于羟基供体，它在植物组织中的主要作用是保护植物中易氧化的成分。20世纪80年代人们逐渐认识到清除自 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
由基和抗氧化是营养保健的重要前提和基础，而花青素作为清除自由基能力最强的、其他抗氧化剂所无可比拟的抗氧化剂，对他的抗氧化性能研究主要体现在以下几个方面：
1.1.1.1 增强人体免疫力
科学发现，自由基与100多种疾病有关，人的寿命长短直接取决于人们抗氧化、抗自由基能力的强弱。花青素是羟基供体，同时也是一种自由基清除剂，它能和蛋白质结合防止过氧化，也能和金属Cu2+等螯合，防止VC过氧化，再生VC，从而再生VE，也能淬灭单线态氧[3]。而且还能提供质子，有效清除脂类自由基，切断脂类氧化的链式反应，起到防止脂质过氧化的作用。因此，花青素可以预防各种自由基产生的疾病，是当今人类发现最有效的抗氧化剂，也是最有效的自由基清除剂，花青素的抗氧化性能比VE高50倍，比VC高20倍[4]。
1.1.1.2 抗癌作用
体内外的试验表明，花青素在许多方面都显现出降低癌细胞增殖能力和抑制肿瘤形成的功能。它可使乳腺癌细胞凋亡并抑制其转移、抑制前列腺癌；防止结肠癌恶化；防皮肤癌。花青素影响癌变进程的能力可能与其有效的抗氧化能力以及对环氧化酶的抑制等多种机理有关[5]。吕晓玲等人采用荧光化学发光法对紫甘薯花色苷的抗氧化作用进行了研究，结果表明，紫甘薯花色苷对O2-、-OH和H2O2等活性氧（ROS）均具有较强的清除作用，而ROS可参与或导致细胞致癌或促癌过程[6]。曹东旭等人以人肝癌细胞HepG2为模型研究紫甘薯花色苷的抗肿瘤活性，结果表明，高浓度的花色苷可抑制肿瘤细胞的生长，800μg/mL花色苷处理72 h，抑制率高达80%[7]。
1.1.1.3 延缓衰老
花青素还被认为具有调节认知和运动能力，加强记忆，并可预防与年龄相关的神经功能衰退的功能。Cho等将紫甘薯的花青素进行分离纯化，通过用酒精处理过的老鼠来做被动回避实验评定，发现能增强其认知能力，也能有效地抑制老鼠脑组织中脂质过氧化反应[8]。通过喂食高含量花青素的蓝莓粗提取物，发现附加蓝莓的食物能有效改变与年龄相关的各种神经和行为参数(记忆和运动功能)的不足。他们进一步调查显示，花青素(尤其是矢车菊素-3-接骨木二糖甙-5-葡萄糖苷和矢车菊-3、5-二葡萄糖苷)在与预防动脉硬化、神经紊乱有关的内皮细胞中有很高的生物利用率。
1.1.1.4 预防心脑血管疾病
法国人喜欢食用含高饱和脂肪酸的食物，但与其他西方发达国家相比心脑血管的发病率却相对较低，研究发现这与法国人喜欢饮用花色素含量很高的红葡萄酒有关，这就是有名的“法兰西悖论”。花青素能有效的清除超氧自由基和羟自由基，明显抑制低密度脂蛋白的氧化和血小板的凝集，而这两种物质却是引起动脉粥样硬化的主要因子[9]。花青素可帮助VC、VE吸收利用，增强抗氧化能力，保护血管，增强血管抵抗力，减低毛细血管的脆性，保持血管的通透性，增强毛细血管、静脉、动脉的机能，增进循环系统，降低心血管疾病的发生率；改善静脉曲张及水肿；降低糖尿病的的发病危险及并发症的产生。[10]
1.1.2 保护视力的作用
花青素具有改善动物和人的视力的功能，同时在提高整体视觉和夜视上也有一定功效。如黑醋栗和越橘的花青素对人体夜视适应有很大改善。有报道认为来自黑醋栗的3种花青素组分能刺激视网膜色素再生。蓝莓中的花青素对防治由于自由基过高导致的晶状体的蛋白质氧化、晶状体浑浊及白内障均有益，蓝莓的提取液对视疲劳及弱视等也有辅助治疗作用。据日本生物医学博士中川和宏之已完成的医学临床报告显示，蓝莓中的花青素可促进视网膜细胞中视紫质的再生成，可预防中度近视及视网膜剥离并可增进视力。所以，科学家开始从植物中，尤其是越橘和蓝莓中提取花色素成分，制成各种眼保健品，并风靡欧美和其他西方国家。
1.1.3 抗炎作用
NO是由L-精氨酸产生的双原子自由基，它在人体的组织和细胞中合成大量的氮的氧化物，导致多种慢性炎症的发生，2002年Wang等研究发现花色甙能非常有效的抑制NO的产生。Wagner等研究发现提取出的花青素比O-芸香甙在减轻毛细血管的脆化和渗透、抗炎、抗水肿等方面的作用更显著，在治疗炎症方面具有巨大潜力。[11]
1.1.4 皮肤保健和美容作用
在欧美等国家花青素享有“皮肤维生素”、“口服化妆品”的美誉，其主要功效为：（1）它可以维护皮肤胶原合成，抑制弹性蛋白酶，从而减少皱纹产生；（2）花青素可抑制酪氨酸酶的活性，具有防晒美白的作用；（3）花青素具有的多羟基结构使它在空气中易吸湿，且能与多糖(透明质酸)、蛋白质、脂类(磷脂)多肽等复合，从而达到保湿收敛皮肤的效果。[12]
1.2 天然花青素的提取方法
1.2.1 溶剂提取法
1.2.1.1 水提取法
该方法一般是在常压或高压下用热水浸泡含花青素的原材料，然后用非极性大孔树脂进行吸附；或直接使用脱氧热水提取，再采用超滤或反渗透经浓缩得到粗提物。此法又称为加压溶剂萃取、加压液体萃取。水溶液提取法法设备简单，无污染，产品无毒，但提取出来的花青素纯度低[13]。
1.2.1.2 有机溶剂提取法
溶剂提取是花青素的常规提取方法，多数选择甲醇、乙酮、丙酮或它们的混合溶剂对材料中的花青素进行溶解过滤，通过酸或碱调节溶液酸碱度萃取滤液中的花青素。有机溶剂提取法已成功地应用于葡萄籽、石榴皮、蓝莓等绝大多数含花青素物质的提取分离。
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