葡萄籽中原花青素高聚物水解工艺研究(附件)
本人签名 日期 摘 要葡萄中的葡萄籽因食用后被废弃，难以收集，一般情况下，葡萄籽大多从生产葡萄酒和葡萄汁的厂家收集。葡萄籽中富含多酚物质，经研究表明，此类多酚物质具有很强的抗氧化能力，原花青素就是多酚类物质的主要成分。目前在葡萄籽中提取的原花青素，能够被人体吸收利用的大多为低聚物原花青素，而高聚物原花青素不能被人体吸收利用。本次实验采用溶剂提取法，对葡萄籽中原花青素进行提取。通过优化浓缩工艺，将提取出的高聚物降解为低聚物，以此获得更多人体能够吸收利用的原花青素。通过单因素试验，筛选出主要影响因素有酸的种类、反应时间、反应温度、加酸量。结合单因素试验结果通过L9(34)正交试验对筛选出的主要因素进行考察，采用香草醛-盐酸法测定原花青素含量。实验以原花青素提取率为指标，筛选出最佳浓缩工艺。结果表明，最佳浓缩工艺为在浓缩液中加入5%的柠檬酸80℃下恒温水浴50min。为原花青素高聚物转化及应用提供理论依据。
Key words: Procyanidins;Polymer Procyanidins; Oligomer Procyanidins; Orthogonal test 目 录
1 文献综述 1
1.1 葡萄籽的研究现状 1
1.2 原花青素的药理作用 1
1.2.1 抗氧化清除自由基 2
1.2.2 心血管系统方面 2
1.2.3 抗肿瘤 2
1.2.4 有助于白内障的治疗 2
1.3 葡萄籽中原花青素的研究现状 2
1.4 葡萄籽中原花青素的提取方法 3
1.4.1 有机溶剂提取法 3
1.4.2 超声波提取法 3
1.4.3 超临界CO2提取法 3
1.4.4 微波辅助提取法 3
1.4.5 酶提取法 3
1.5 原花青素高聚物降解的研究现状 4
2 实验部分 5
2.1 实验材料 5
2.2 实验试剂与设备 5
2.3 实验方法 5
2.3.1 葡萄籽中原花青素的提取浓缩 5
2.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2 葡萄籽中原花青素的干燥以及收集 6
2.3.3 方法学考察 6
2.3.4 单因素试验 7
2.3.5 正交试验 7
2.4 实验结果 7
2.4.1 方法学考察 7
2.4.3 单因素实验结果 9
2.4.4 正交试验结果 10
2.5 分析与讨论 12
2.5.1 单因素结果分析讨论 12
2.5.2 正交试验结果分析讨论 12
2.5.3 实验过程分析讨论 13
结论 14
参考文献 15
致谢 17
1 文献综述
1.1 葡萄籽的研究现状
中国是世界葡萄种植面积最大的国家，其中80%用来酿酒，13%被生食，7%用于果汁以及其他葡萄制品的生产[1]。葡萄籽占鲜果重量的4%到6%，作为葡萄酒和葡萄饮料加工中产生的资源副产物，在生活中很少能够得到利用，一般都作为动物饲料。很少用于研究使用，资源浪费现象很严重。然而葡萄籽中含有多种人体需要的营养物质，如：葡萄籽中含有丰富的氨基酸，其中人体必需氨基酸有7种，总氨基酸含量占7%左右；葡萄籽中亦含有大量化学元素，其中K、Ca、P含量较高，而Na元素含量低；微量元素中Fe、Mn、Cu、Zn等营养元素含量较高[2]。其中Fe元素含量最多，所占比例与全部常量元素相当。多酚类物质是葡萄籽中的主要成分。经查阅文献可知，虽然葡萄籽在葡萄中占的比重非常少，但葡萄籽中多酚物质的含量比葡萄种皮和果肉中多。这些多酚类物质具有很强的抗氧化能力。
如今，在意大利和法国大约有70%的葡萄籽已经被充分利用，在欧美和日本等国，葡萄籽油常被用作婴儿和老年人高级营养油[1]。葡萄籽油作为一款保健产品销售的非常好，近年来又风靡美国。俄罗斯研究人员了解到葡萄籽中的原花青素可以避免辐射。所以，他们利用这一特性，制备出了植物饮料。我国对于葡萄籽的整体利用不够全面，而且在我国一般葡萄籽都直接被丢弃或者当作动物食物，造成资源浪费。因此，我国葡萄籽的研究开发利用迫在眉睫。目前国内学者开始关注葡萄籽提取物研究，许多企业也开始进行产品研发与上市。
1.2 原花青素的药理作用
原花青素(Proantho cyanidin,简称PC)又称缩合单宁。它是广泛存在于植物中的天然聚多酚类化合物，这种多酚类化合物在酸性介质中加热均可产生花青素(Cyanidin)，故将这类多酚化合物命名为原花青素[3]。原花青素是由不同数量的儿茶素(Catechin)或表儿茶素(Epicatechin)结合而成，是有特殊结构的生物类黄酮[4]。根据其聚合度大小，通常分为低聚体（简称OPC）和高聚体（简称PPC）。因为其聚合度有差别的原因，使其生物活性也不同。其中低聚体更容易被人体吸收，能够更有效的发挥其生物功能。
1.2.1 抗氧化清除自由基
由于人体平时与外界环境接触过多，所以体内生成了很多的自由基。当人体内有过多的自由基时，就会出现衰老的现象。所以，原花青素直接作用到自由基，这样可以抵抗氧化物质，预防衰老[5]。
1.2.2 心血管系统方面
原花青素可以松弛血管从而促进血液循环和降低血脂。原花青素可以使有动脉粥硬化病症的大鼠体内血脂、血压降低[6]。原花青素作为一种高效的抗氧化剂和自由基清除剂，能够提高超氧化物歧化酶的活性。从而达到抗缺血再灌注损伤的作用。血管紧张性升高和外周阻力增加是高血压病发生的重要因素，原花青素能够促进一氧化氮的产生，而血管内皮细胞释放的一氧化氮经过一系列反应后可以降低细胞内钙离子的浓度，从而引起血管扩张，起到降低血压的作用[8]。
1.2.3 抗肿瘤
张国瑜等[7]发现葡萄籽原花青素可以抑制癌细胞的增殖。在胰腺癌的相关研究中，史志勇等[8]发现葡萄籽原花青素能够抑制癌细胞的表达。通过以上在身体内癌细胞的抑制作用，来达到抗肿瘤的效果。
1.2.4 有助于白内障的治疗
原花青素有抗氧化、抗炎、免疫调节等作用。这些作用对眼科多种疾病具有一定的疗效。在老年性白内障方面，原花青素可以抑制晶状体的溶解。Durukan等[9]发现葡萄籽原花青素可以升高白内障大鼠晶状体中的谷胱甘肽含量，降低丙二醛的含量，从而使延缓了白内障的发展。
1.3 葡萄籽中原花青素的研究现状
就目前发展来说，葡萄籽中的原花青素研究大多还停留在动物实验上。它的应用也大多都在化妆品，保健品以及营养补充这一方面，但在药品研究方面却涉猎甚少。对于未来发展趋势来说，葡萄籽中原花青素作为具有多种功能性抗氧化物质，它必然会被作为重点研究对象，具有很好地市场前景，未来市场相关抗氧化领域，葡萄籽原花青素肯定有一席之地。1947年，马斯魁勒[10]从花生衣中首次提取出类黄酮化合物即低聚原花青素（oligomegic proanthocyanidin,简称OPC）。如今，葡萄籽已经成为提取原花青素的重要来源。原花青素相比较其他抗氧化剂而言，更加安全且没有毒性。所以目前在食品加工行业、医疗行业等领域的应用正在逐步加深。
1.4 葡萄籽中原花青素的提取方法
原花青素的提取方法主要有有机溶剂提取法，超声波辅助提取法，超临界CO2提取法，微波辅助提取法和酶提取法等[11]。
Key words: Procyanidins;Polymer Procyanidins; Oligomer Procyanidins; Orthogonal test 目 录
1 文献综述 1
1.1 葡萄籽的研究现状 1
1.2 原花青素的药理作用 1
1.2.1 抗氧化清除自由基 2
1.2.2 心血管系统方面 2
1.2.3 抗肿瘤 2
1.2.4 有助于白内障的治疗 2
1.3 葡萄籽中原花青素的研究现状 2
1.4 葡萄籽中原花青素的提取方法 3
1.4.1 有机溶剂提取法 3
1.4.2 超声波提取法 3
1.4.3 超临界CO2提取法 3
1.4.4 微波辅助提取法 3
1.4.5 酶提取法 3
1.5 原花青素高聚物降解的研究现状 4
2 实验部分 5
2.1 实验材料 5
2.2 实验试剂与设备 5
2.3 实验方法 5
2.3.1 葡萄籽中原花青素的提取浓缩 5
2.3 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.2 葡萄籽中原花青素的干燥以及收集 6
2.3.3 方法学考察 6
2.3.4 单因素试验 7
2.3.5 正交试验 7
2.4 实验结果 7
2.4.1 方法学考察 7
2.4.3 单因素实验结果 9
2.4.4 正交试验结果 10
2.5 分析与讨论 12
2.5.1 单因素结果分析讨论 12
2.5.2 正交试验结果分析讨论 12
2.5.3 实验过程分析讨论 13
结论 14
参考文献 15
致谢 17
1 文献综述
1.1 葡萄籽的研究现状
中国是世界葡萄种植面积最大的国家，其中80%用来酿酒，13%被生食，7%用于果汁以及其他葡萄制品的生产[1]。葡萄籽占鲜果重量的4%到6%，作为葡萄酒和葡萄饮料加工中产生的资源副产物，在生活中很少能够得到利用，一般都作为动物饲料。很少用于研究使用，资源浪费现象很严重。然而葡萄籽中含有多种人体需要的营养物质，如：葡萄籽中含有丰富的氨基酸，其中人体必需氨基酸有7种，总氨基酸含量占7%左右；葡萄籽中亦含有大量化学元素，其中K、Ca、P含量较高，而Na元素含量低；微量元素中Fe、Mn、Cu、Zn等营养元素含量较高[2]。其中Fe元素含量最多，所占比例与全部常量元素相当。多酚类物质是葡萄籽中的主要成分。经查阅文献可知，虽然葡萄籽在葡萄中占的比重非常少，但葡萄籽中多酚物质的含量比葡萄种皮和果肉中多。这些多酚类物质具有很强的抗氧化能力。
如今，在意大利和法国大约有70%的葡萄籽已经被充分利用，在欧美和日本等国，葡萄籽油常被用作婴儿和老年人高级营养油[1]。葡萄籽油作为一款保健产品销售的非常好，近年来又风靡美国。俄罗斯研究人员了解到葡萄籽中的原花青素可以避免辐射。所以，他们利用这一特性，制备出了植物饮料。我国对于葡萄籽的整体利用不够全面，而且在我国一般葡萄籽都直接被丢弃或者当作动物食物，造成资源浪费。因此，我国葡萄籽的研究开发利用迫在眉睫。目前国内学者开始关注葡萄籽提取物研究，许多企业也开始进行产品研发与上市。
1.2 原花青素的药理作用
原花青素(Proantho cyanidin,简称PC)又称缩合单宁。它是广泛存在于植物中的天然聚多酚类化合物，这种多酚类化合物在酸性介质中加热均可产生花青素(Cyanidin)，故将这类多酚化合物命名为原花青素[3]。原花青素是由不同数量的儿茶素(Catechin)或表儿茶素(Epicatechin)结合而成，是有特殊结构的生物类黄酮[4]。根据其聚合度大小，通常分为低聚体（简称OPC）和高聚体（简称PPC）。因为其聚合度有差别的原因，使其生物活性也不同。其中低聚体更容易被人体吸收，能够更有效的发挥其生物功能。
1.2.1 抗氧化清除自由基
由于人体平时与外界环境接触过多，所以体内生成了很多的自由基。当人体内有过多的自由基时，就会出现衰老的现象。所以，原花青素直接作用到自由基，这样可以抵抗氧化物质，预防衰老[5]。
1.2.2 心血管系统方面
原花青素可以松弛血管从而促进血液循环和降低血脂。原花青素可以使有动脉粥硬化病症的大鼠体内血脂、血压降低[6]。原花青素作为一种高效的抗氧化剂和自由基清除剂，能够提高超氧化物歧化酶的活性。从而达到抗缺血再灌注损伤的作用。血管紧张性升高和外周阻力增加是高血压病发生的重要因素，原花青素能够促进一氧化氮的产生，而血管内皮细胞释放的一氧化氮经过一系列反应后可以降低细胞内钙离子的浓度，从而引起血管扩张，起到降低血压的作用[8]。
1.2.3 抗肿瘤
张国瑜等[7]发现葡萄籽原花青素可以抑制癌细胞的增殖。在胰腺癌的相关研究中，史志勇等[8]发现葡萄籽原花青素能够抑制癌细胞的表达。通过以上在身体内癌细胞的抑制作用，来达到抗肿瘤的效果。
1.2.4 有助于白内障的治疗
原花青素有抗氧化、抗炎、免疫调节等作用。这些作用对眼科多种疾病具有一定的疗效。在老年性白内障方面，原花青素可以抑制晶状体的溶解。Durukan等[9]发现葡萄籽原花青素可以升高白内障大鼠晶状体中的谷胱甘肽含量，降低丙二醛的含量，从而使延缓了白内障的发展。
1.3 葡萄籽中原花青素的研究现状
就目前发展来说，葡萄籽中的原花青素研究大多还停留在动物实验上。它的应用也大多都在化妆品，保健品以及营养补充这一方面，但在药品研究方面却涉猎甚少。对于未来发展趋势来说，葡萄籽中原花青素作为具有多种功能性抗氧化物质，它必然会被作为重点研究对象，具有很好地市场前景，未来市场相关抗氧化领域，葡萄籽原花青素肯定有一席之地。1947年，马斯魁勒[10]从花生衣中首次提取出类黄酮化合物即低聚原花青素（oligomegic proanthocyanidin,简称OPC）。如今，葡萄籽已经成为提取原花青素的重要来源。原花青素相比较其他抗氧化剂而言，更加安全且没有毒性。所以目前在食品加工行业、医疗行业等领域的应用正在逐步加深。
1.4 葡萄籽中原花青素的提取方法
原花青素的提取方法主要有有机溶剂提取法，超声波辅助提取法，超临界CO2提取法，微波辅助提取法和酶提取法等[11]。
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