植物多酚结构、生物学活性研究及其保鲜应用

论文摘要

植物多酚,又称为植物单宁,是植物为抵御外界环境变化和动物昆虫摄食而产生的次生代谢产物,是植物除纤维素、半纤维素和木质素之外的第四大类物质。近年来,植物多酚在化妆品、保健品、食品等领域广泛应用。红树植物富含植物多酚而得名,是开发植物多酚的绝佳材料。本论文通过测定总酚及可溶性缩合单宁含量筛选出红海榄、海莲、无瓣海桑三种红树植物。其叶片总酚含量依次为:288.23±2.41、325.90±1.37、408.13±2.35 mg/g（DW）;可溶性缩合单宁含量依次为173.80±6.12、268.58±5.60、244.75±3.68 mg/g（DW）。在此基础上,采用RP-HPLC分析、13C NMR两种方法对其叶片可溶性缩合单宁的结构进行检测。发现红海榄、无瓣海桑叶片缩合单宁构成单元相似,均含有儿茶素/表儿茶素、棓儿茶素/表棓儿茶素、阿福豆素/表阿福豆素,其中儿茶素/表儿茶素含量最高。海莲叶缩合单宁不含阿福豆素/表阿福豆素。接着对三种红树植物叶片多酚的生物学活性进行探究。以DPPH、ABTS及FRAP、铁氰化钾还原法测定其抗氧化能力。结果显示,相同浓度梯度下,三种植物多酚的抗氧化能力均高于维生素C。以铜绿假单胞菌、大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌四种常见细菌来检测三种多酚的抑菌作用,均有显著效果且呈现明显的剂量效应。以蘑菇酪氨酸酶二酚酶催化多巴的反应测定三种多酚的抗酪氨酸酶活性,计算出红海榄、海莲、无瓣海桑叶片多酚抑制酪氨酸酶二酚酶的IC50值依次为0.623,0.310,2.042 μg/ml,远低于已报道普通植物多酚提取物。进一步探究发现,三种植物多酚对于二酚酶的抑制类型及机理均为可逆混合型抑制。龙眼在生产加工过程中,产生大量的龙眼壳及龙眼核下脚料,有文献报道其中富含植物多酚,但并未得到有效利用。本论文测得食品加工下脚料龙眼壳及龙眼核中总酚含量依次为39.58±3.54、69.53±1.99 mg/g（DW）,可溶性缩合单宁含量依次为19.25±6.71、44.59±2.05 mg/g（DW）,占新鲜样品的60～70%,说明下脚料中的多酚得到有效保留。DPPH法及FRAP法检测的抗氧化能力在新鲜样品的60%以上,具备良好的再应用价值。进一步探索发现,下脚料龙眼壳、龙眼核多酚对铜绿假单胞菌、大肠杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌四种常见细菌有显著抑制作用,龙眼壳多酚对四种细菌的MIC值均为3 mg/ml,龙眼核多酚对沙门氏菌的MIC值为3 mg/ml,对其他三种细菌的MIC值均为1.5 mg/ml。鉴于龙眼壳、龙眼核良好的抗氧化及抑菌活性,将其针对性的应用到鲜切莲藕保鲜中,当龙眼壳、龙眼核多酚浓度分别为2 mg/ml,1 mg/ml时,与双蒸水对比,两种植物多酚具有明显的保鲜效果。经多酚处理后的莲藕,褐变度降低,更好的保持色泽;呼吸作用受抑制,营养物质损失降低;细菌繁殖受抑制,细胞衰老减缓,有效的延长了货架期。综上所述,通过本论文的研究,对于红海榄、海莲、无瓣海桑叶片多酚的结构及其生物学活性有了初步认识;对于食品加工下脚料龙眼壳、龙眼核的生理学活性及其在保鲜上的应用进行了初步探索,为开发植物多酚资源和植物多酚资源的高效利用提供了一定理论依据。

论文目录

主要缩略词表

摘要

Abstract

1. 前言

1.1 研究对象概述

1.1.1 红树植物简介

1.1.2 龙眼简介

1.2 植物多酚简介

1.2.1 植物多酚发展史

1.2.2 植物多酚分类及组成

1.3 天然植物多酚的获取

1.3.1 植物样品准备

1.3.2 植物多酚提取方法

1.3.3 植物多酚的分离、纯化

1.4 植物多酚定量分析

1.4.1 总酚测定方法

1.4.2 可溶性缩合单宁测定方法

1.5 植物多酚结构分析

1.5.1 核磁共振碳谱技术分析

1.5.2 基于色谱分离技术的分析

1.5.3 MALDI-TOF-MS

1.6 植物多酚生物学活性

1.6.1 抗氧化活性

1.6.2 抗酪氨酸酶活性

1.6.3 抑菌活性

1.7 植物多酚与果蔬保鲜

1.7.1 果蔬保鲜研究现状

1.7.2 果蔬保鲜中生理活性变化

1.8 研究目的与意义

2. 实验试剂与器材

2.1 实验材料

2.2 实验试剂

2.3 实验仪器

3. 实验方法

3.1 样品准备

3.2 可溶性缩合单宁的提取与纯化

3.3 总酚含量测定

3.4 可溶性缩合单宁含量测定

3.5 可溶性缩合单宁结构分析

3.5.1 RP-HPLC分析

13C NMR分析'> 3.5.2¹³C NMR分析

3.6 抗氧化活性分析

3.6.1 DPPH法测定自由基清除率

3.6.2 ABTS法测定自由基清除率

3.6.3 FRAP法测定抗氧化能力

3.6.4 铁氰化钾还原法测总还原能力

3.7 抑菌活性分析

3.7.1 细菌活化及培养

3.7.2 抑菌活性及最小抑菌浓度测定

3.8 抑制酪氨酸酶二酚酶活性分析

3.8.1 抑制效果分析

3.8.2 抑制机理分析

3.8.3 抑制类型分析

3.9 植物多酚在鲜切莲藕保鲜上的应用

3.9.1 鲜切莲藕预处理

3.9.2 表观变化

3.9.3 颜色变化及褐变指数测定

3.9.4 总酚含量及可溶性醌测定

3.9.5 失重率测定

3.9.6 丙二醛含量测定

2呼吸率测定'> 3.9.7 CO₂呼吸率测定

3.9.8 菌落总数测定

3.9.9 统计学分析

4. 实验结果

4.1 红海榄、海莲、无瓣海桑多酚分析

4.1.1 总酚及可溶性缩合单宁含量

4.1.2 可溶性缩合单宁结构分析

4.1.3 植物多酚抗氧化能力分析

4.1.4 植物多酚抑菌能力分析

4.1.5 植物多酚抗酪氨酸酶能力分析

4.2 龙眼壳、龙眼核多酚分析

4.2.1 总酚及可溶性缩合单宁含量

4.2.2 抗氧化活性分析

4.2.3 抑菌能力分析

4.2.4 对鲜切莲藕的保鲜效果分析

5. 讨论

5.1 植物多酚抗氧化活性

5.2 植物多酚抗酪氨酸酶活性

5.3 植物多酚抑菌活性

5.4 植物多酚保鲜应用效果

6. 结论及展望

6.1 结论

6.2 展望

7. 参考文献

致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 王梦丽

导师: 石艳

关键词: 植物多酚,抗氧化,抗酪氨酸酶,抗菌,保鲜

来源: 厦门大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 生物学,轻工业手工业

单位: 厦门大学

分类号: Q946;TS209

总页数: 87

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