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西蘭花副產(chǎn)物中蘿卜硫素提取、純化及鑒定

2019-05-21 11:59張錦華李慶鵬段玉權(quán)哈益明
食品科學(xué) 2019年8期
關(guān)鍵詞:硫素芥子副產(chǎn)物

張錦華,郭 楠,2,楊 妍,李慶鵬,*,郭 芹,*,段玉權(quán),哈益明

西蘭花為十字花科蕓薹屬蔬菜,因其含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)且配比合理被稱為“蔬菜皇冠”[1]。多項流行病學(xué)研究表明,食用十字花科蔬菜與降低癌癥風(fēng)險有關(guān)。進一步研究證實十字花科蔬菜中的異硫氰酸鹽是其抗癌作用的主要成分,而蘿卜硫素更是其中的佼佼者[2-3]。蘿卜硫素化學(xué)名稱為1-異硫氰酸-4-甲磺酰基丁烷,在植物中以其前體物質(zhì)蘿卜硫苷的形式存在,在特定條件下經(jīng)黑芥子酶水解得到[4]。目前人們已經(jīng)通過化學(xué)合成[5]、半合成[6]和酶法提取獲得蘿卜硫素,但利用化學(xué)合成與半合成法合成蘿卜硫素需使用大量有毒試劑,且反應(yīng)過程難以控制,因而并未得到廣泛應(yīng)用;而酶法與溶劑提取法相結(jié)合從植物中提取天然蘿卜硫素,具有操作簡單、成本低廉、產(chǎn)物天然等優(yōu)點,近年來被廣泛應(yīng)用[7]。

對于蘿卜硫素的提取,研究者多以西蘭花種子為原料[8-10],還有少數(shù)從西蘭花芽苗中獲取[11],但較少人利用西蘭花采收后副產(chǎn)物(丟棄的根莖葉)為原料提取,究其原因是蘿卜硫素在種子中含量最高,在種子發(fā)芽至成熟的過程中分化至各植物組織,含量大小依次為花蕾>子葉>莖[12]。而實際上,西蘭花采收后產(chǎn)生大量副產(chǎn)物,其中大多數(shù)被直接丟棄,綜合利用率極低,且副產(chǎn)物腐爛后嚴重影響環(huán)境衛(wèi)生,因此利用西蘭花副產(chǎn)物提取蘿卜硫素具有重要的理論和實踐意義。

從植物中提取蘿卜硫素有酶解和提取2 個過程。蘿卜硫苷在黑芥子酶作用下的水解產(chǎn)物復(fù)雜,除蘿卜硫素外還有其他異硫氰酸鹽、硫氰酸鹽、腈類、惡唑烷酮類和氰化物等,且產(chǎn)物的組成和含量與水解條件、蛋白質(zhì)輔助因子、Fe2+等有關(guān)[13]。因此,本實驗擬以西蘭花副產(chǎn)物為原料提取蘿卜硫素,通過單因素試驗和響應(yīng)面試驗優(yōu)化酶解浸提工藝,并在最佳工藝的基礎(chǔ)上利用半制備高效液相色譜(high performance liquid chromatography,HPLC)純化和富集蘿卜硫素,最后通過超高效液相色譜-質(zhì)譜(ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry,UPLC-MS)聯(lián)用技術(shù)對其進行鑒定。本研究旨在提供一種原料來源廣、方便、快速、高效的蘿卜硫素提取方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

丟棄的西蘭花副產(chǎn)物(主要為莖、葉),新鮮無病害,來自于北京市豐臺區(qū)新發(fā)地農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)地;芥菜籽香港蔡興利國際有限公司。

蘿卜硫素(純度≥95%,色譜純) 上海源葉生物科技有限公司;磷酸氫二鈉、磷酸、丙酮(均為分析純)國藥集團化學(xué)試劑有限公司;乙腈、甲酸(均為色譜純) 賽默飛世爾有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

AE-240型電子分析天平 梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;KQ5200DB型數(shù)控超聲波清洗器昆山市超聲儀器有限公司;SHB-III循環(huán)水式多用真空泵 鄭州長城科工貿(mào)有限公司;UV-1800紫外-可見分光光度計 日本島津公司;真空冷凍干燥機 北京博醫(yī)康實驗儀器有限公司;RE-2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器 上海亞榮生化儀器廠;1200 HPLC儀、Varian Prostar 218半制備HPLC儀、1290-QE-Focus UPLC-MS儀 美國安捷倫公司。

1.3 方法

1.3.1 蘿卜硫素提取

綜合參考文獻[8-11]的提取方法并加以改進,蘿卜硫素提取過程如下:

樣品→加磷酸緩沖液→加外源酶溶液→超聲酶解→冷凍干燥→丙酮提取→抽濾→蘿卜硫素粗提取液→旋蒸濃縮→50%乙腈溶液復(fù)溶→過0.45 μm濾膜→HPLC分析

樣品前處理:西蘭花副產(chǎn)物洗凈,于鼓風(fēng)干燥箱中70 ℃烘干至恒質(zhì)量,粉碎后過60 目篩,裝袋置干燥器保存?zhèn)溆谩?/p>

外源黑芥子酶制備:參考胡翠珍等[14]的方法,取新收獲芥菜籽,粉碎,過60 目篩,稱取5 g至三角瓶中,加入250 mL蒸餾水,超聲波振蕩20 min,過濾除雜得粗酶液。使用前現(xiàn)配或儲存于-20 ℃。

蘿卜硫素提?。簻蚀_稱取西蘭花粉2 g于100 mL三角瓶中,加10 mL pH 5.0磷酸緩沖液,15 mL外源酶溶液,于100 Hz超聲波中酶解60 min,結(jié)束后置于-20 ℃冰箱預(yù)凍,后真空冷凍干燥18 h。干燥樣品用30 mL丙酮溶解,超聲提取90 min,抽濾,得蘿卜硫素粗提取液,40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,用3 mL 50%乙腈溶液復(fù)溶,過0.45 μm有機濾膜,澄清液進HPLC分析檢測。

1.3.2 蘿卜硫素定量測定

1.3.2.1 HPLC檢測

參考Liang Hao等[15]的方法并加以改進。采用Innoval C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),紫外檢測器,檢測波長201 nm,柱溫35 ℃,進樣量20 μL,流速1.0 mL/min。流動相為乙腈和水,梯度洗脫:初始流動相為10%乙腈溶液,10 min內(nèi)線性變化到60%乙腈溶液,然后在5 min內(nèi)線性變化到100%乙腈,維持2 min。

1.3.2.2 蘿卜硫素標準曲線制作

準確稱取5 mg蘿卜硫素標準品于5 mL 50%乙腈溶液中,配成質(zhì)量濃度為1 mg/mL標準溶液,搖勻后逐級稀釋成質(zhì)量濃度分別為1、5、10、15、20 μg/mL和50 μg/mL的標準溶液,按1.3.1節(jié)方法分別進行檢測,得到蘿卜硫素保留時間與對應(yīng)的峰面積。以蘿卜硫素質(zhì)量濃度為橫坐標、對應(yīng)的峰面積為縱坐標,繪制蘿卜硫素質(zhì)量濃度-峰面積標準曲線,得到回歸方程。

1.3.2.3 蘿卜硫素定量計算

在1.3.1節(jié)條件下,分別測定蘿卜硫素標準品與蘿卜硫素粗提取液,根據(jù)回歸方程計算粗提取液中蘿卜硫素質(zhì)量濃度,蘿卜硫素提取量按式(1)計算:

式中:C為蘿卜硫素粗提取液質(zhì)量濃度/(μg/mL);V為復(fù)溶溶液體積/mL;m為西蘭花副產(chǎn)物粉的質(zhì)量/g。

1.3.3 單因素試驗

按照1.3.1節(jié)方法,控制其他條件不變,進行單因素試驗。分別設(shè)置蘿卜硫素提取條件為西蘭花副產(chǎn)物干燥溫度(40、50、60、70 ℃和80 ℃)、酶液添加量(5、10、15、20 mL和25 mL)、酶解pH(3.0、4.0、5.0、6.0和7.0)、酶解溫度(25、35、45、55 ℃和65 ℃)、酶解時間(15、30、45、60、75 min和90 min)、超聲時間(30、60、90、120 min和150 min)。每組實驗重復(fù)3 次。

1.3.4 響應(yīng)面優(yōu)化酶解浸提工藝

根據(jù)單因素試驗結(jié)果,選取其中對蘿卜硫素提取量影響較大的3 個因素pH值、酶解溫度、酶解時間進行3因素3水平的Box-Behnken試驗,以蘿卜硫素提取量為響應(yīng)值。因素與水平設(shè)計見表1。

表 1 響應(yīng)面試驗因素與水平Table 1 Factor and level by Box-Behnken

1.3.5 半制備HPLC純化蘿卜硫素

在最佳提取工藝的條件下,對蘿卜硫素提取實驗進行100 倍放大,收集所有蘿卜硫素粗提取液,過濾后用半制備HPLC分離純化,收集相應(yīng)的蘿卜硫素組分。色譜柱為Innoval C18(21.2 mm×250 mm,10 μm),檢測器為紫外檢測器,檢測波長201 nm,柱溫35 ℃,進樣量1 mL,流速10.0 mL/min,流動相為乙腈和水,梯度洗脫:初始流動相為5%乙腈,40 min內(nèi)線性變化至65%乙腈,維持5 min,后以5%乙腈維持10 min,對照蘿卜硫素標準品的出峰時間對應(yīng)收集蘿卜硫素洗脫液。以此為單元,富集蘿卜硫素,洗脫液旋蒸至干后得到蘿卜硫素純品。取少量純化物按1.3.2節(jié)方法進行檢測,以1.3.2節(jié)方法定量,按式(2)計算回收率,以面積歸一化法計算純化后蘿卜硫素純度。

1.3.6 UPLC-MS鑒定蘿卜硫素

取少量蘿卜硫素純化物用乙腈(含0.1%甲酸)溶解,用UPLC-MS方法對其進行結(jié)構(gòu)鑒定。

UPLC條件:色譜柱:ZORBAX RRHD Eclipse Plus C18(2.1 mm×100 mm,1.8 μm);柱溫:30 ℃;進樣量:5 μL;流動相:A:0.1%甲酸溶液,B:乙腈;流速:0.20 mL/min;洗脫方式:梯度洗脫,0~30 min內(nèi)由5% B線性變化至90% B,維持5 min,然后在10 min內(nèi)B由65%線性變化至5%。

MS條件:參考Ares等[16]方法,并加以改進。Orbitrap Q Exactive Focus高分辨質(zhì)譜,電子電離源正離子模式,掃描模式Full MS-dd-MS2,分辨率7 000,掃描范圍m/z 50~500;霧化氣N2,1.5 mL/min;輔助氣N2,8 mL/min;噴霧電壓3.4 kV;毛細管溫度320 ℃;輔助氣加熱溫度350 ℃;二級質(zhì)譜碰撞電壓15/30/45 V;分辨率17 500。

1.4 數(shù)據(jù)處理

應(yīng)用Excel 2010與SPSS 19.0對單因素試驗進行數(shù)據(jù)分析(用LSD多重比較進行差異顯著性分析,P<0.05,差異顯著),采用Design-Expert V8.0.6軟件進行響應(yīng)面設(shè)計與數(shù)據(jù)處理,用Galaxie Chromatography Data System操作半制備HPLC。UPLC-MS中UPLC由Control Panel軟件控制,MS由Tune、Tracefinder 4.1軟件控制,數(shù)據(jù)由Thermo Xcalibur Qual軟件處理,所有圖形均用Origin 9.0軟件繪制,結(jié)構(gòu)式由Chemdraw 16軟件繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 蘿卜硫素HPLC結(jié)果

圖 1 蘿卜硫素標準品(A)與粗提取物(B)、純化物(C)HPLC圖Fig. 1 HPLC chromatograms of sulforaphane standard (A), crude extract (B) and purified sulforaphane (C)

如圖1所示,對比蘿卜硫素標準品與粗提取物兩者的出峰情況,發(fā)現(xiàn)在保留時間為7.909 min時均有峰出現(xiàn),峰形一致且無雜峰干擾,因此判定保留時間7.90 min為蘿卜硫素峰,并以此時的峰面積為蘿卜硫素定量。

在相同HPLC條件下,得到蘿卜硫素質(zhì)量濃度-峰面積標準曲線,經(jīng)線性回歸,得到回歸方程為Y=44 980.333x-45.169,R2=0.996 6,說明回歸方程擬合性好,可作為蘿卜硫素定量測定的標準曲線方程。

2.2 單因素試驗結(jié)果

圖 2 蘿卜硫素提取單因素試驗結(jié)果Fig. 2 Results of one-factor-at-a-time experiments

由圖2a可知,西蘭花副產(chǎn)物在70 ℃干燥時,蘿卜硫素提取量顯著高于其他溫度下蘿卜硫素提取量,約為6~7 倍。推測是70 ℃干燥時蘿卜硫苷并未熱分解且全部保留,而西蘭花自身的ESP蛋白(一種特異硫蛋白,主要誘導(dǎo)硫代葡萄糖苷水解生成蘿卜硫素腈[17])和黑芥子酶在70 ℃下完全失活,再次添加外源酶時才生成蘿卜硫素;當溫度低于70 ℃時,西蘭花中的ESP蛋白和黑芥子酶均未失活,但ESP蛋白促使蘿卜硫苷生成蘿卜硫素腈,從而使蘿卜硫素含量降低。這一推測與Maheshwari[18]和Pereira[19]等的研究結(jié)果一致,前者發(fā)現(xiàn)蘿卜硫苷在110 ℃以下較穩(wěn)定,當溫度高于110 ℃時會發(fā)生降解;后者發(fā)現(xiàn)蘿卜硫苷在外源黑芥子酶的作用下,蘿卜硫素是其唯一水解產(chǎn)物[21]。但80 ℃時蘿卜硫素含量下降,可能與西蘭花內(nèi)部其他因素變化有關(guān),具體原因有待繼續(xù)探究。因此,后續(xù)實驗均以70 ℃干燥的西蘭花副產(chǎn)物粉為原料。

由圖2b可知,隨著酶液添加量的增加,蘿卜硫素提取量呈緩慢上升趨勢。當酶液添加量為20 mL時,蘿卜硫素提取量最高,為(78.36±0.48)μg/g,但由于外源酶價格昂貴,選擇15 mL為最適外源酶添加量,提取量為(76.91±0.77)μg/g,與前者無顯著差異。另外,以磷酸緩沖液為對照水解西蘭花粉,得到蘿卜硫素提取量為(4.41±1.09)μg/g,說明實驗中大部分黑芥子酶在70 ℃干燥時被滅活[20],蘿卜硫素的生成依賴于外源黑芥子酶。

由圖2c可知,pH 5.0為外源酶的最適pH值,低于或高于其值酶促反應(yīng)速率下降,與黃肖欽等[21]結(jié)果一致。因此,后續(xù)實驗均以pH 5.0磷酸緩沖液為進一步優(yōu)化試驗的零水平。

由圖2d可知,隨著酶解溫度的升高,蘿卜硫素提取量先增加后減少,于35 ℃時達到最高,說明35 ℃為芥菜籽黑芥子酶的最適反應(yīng)溫度,這與Mahn等[22]研究結(jié)果一致,此時的蘿卜硫素提取量為(101.32±8.66)μg/g。隨著溫度繼續(xù)升高,黑芥子酶活性逐漸下降并伴隨蘿卜硫素降解[23],使蘿卜硫素提取量不斷降低,當溫度達65 ℃時,蘿卜硫素提取量低于50%的最高提取量。因此,選擇酶解溫度35 ℃為進一步優(yōu)化試驗的零水平。

由圖2e可知,隨著酶解時間的延長,蘿卜硫素提取量逐漸增加,并在酶解60 min時達到最大,因此,選擇酶解時間60 min為進一步優(yōu)化試驗的零水平。蘿卜硫素提取量在60~90 min內(nèi)降低不明顯,推測蘿卜硫素因超聲的旋渦作用而分解的量較少,或水解生成的蘿卜硫素量與降解的量相等。

由圖2f可知,隨著超聲時間的延長,蘿卜硫素提取量逐漸增加。但考慮到溶劑提取只是簡單的溶解過程,超聲時間太長會大大降低提取效率,增加時間成本,且超聲時間超過90 min后,蘿卜硫素的提取量并無明顯增加。因此,選擇超聲時間90 min為最優(yōu)提取時間。

2.3 響應(yīng)面試驗結(jié)果

2.3.1 Box-Behnken試驗

表 2 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果Table 2 Experimental design and results for response surface analysis

8 1 0 1 147.87±2.01 9 0-1 -1 141.21±0.73 10 0 1 -1 142.88±1.98 11 0 -1 1 146.92±1.08 12 0 1 1 147.34±0.22 13 0 0 0 156.63±0.36 14 0 0 0 156.87±1.38 15 0 0 0 155.59±1.22 16 0 0 0 154.44±0.53 17 0 0 0 153.74±2.22

Box-Behnken試驗設(shè)計與結(jié)果如表2所示。對結(jié)果進行回歸擬合分析,得到各因素與蘿卜硫素提取量(Y)的二次多項式模型:Y=155.45+0.57X1+1.10X2+2.32X3+0.26X1X2+0.078X1X3-0.31X2X3-8.78X12-7.27X22-1.59X32。

2.3.2 二次回歸模型方差分析

表 3 蘿卜硫素提取量回歸模型方差分析Table 3 Analysis of variance of regression model describing sulforaphane yield

二次回歸分析模型方差分析如表3所示,回歸模型P值小于0.000 1,說明回歸模型具有高度的顯著性,失擬項P值為0.674 9,失擬項不顯著,決定系數(shù)R2為0.987 3和校正決定系數(shù)R2Adj為0.971 0說明回歸模型預(yù)測值與實測值之間擬合性好,可解釋97.10%響應(yīng)值的變化,可用此模型分析酶解條件對蘿卜硫素提取量的影響。

方差分析中一次項X1和各交互項X1X2、X1X3、X2X3對響應(yīng)值的影響不顯著,X2和二次項X32影響顯著,X3和X12、X22的影響極顯著,說明各因素對蘿卜硫素提取量影響不是簡單的線性關(guān)系。各因素對蘿卜硫素提取量的影響次序依次為X3(酶解時間)>X2(酶解溫度)>X1(酶解pH值)。

2.3.3 各因素交互作用對蘿卜硫素提取量的影響

圖 3 各因素交互作用響應(yīng)面及等高線圖Fig. 3 Response surface and contour plots showing the interactive effects of various factors on sulforaphane yield

如圖3所示,在確定某一因素的條件下,改變另一因素條件對蘿卜硫素提取量的影響,其變化與單因素結(jié)果基本一致;從等高線圖可以看出,各交互作用的等高線圖形接近圓形,說明各因素的交互作用對蘿卜硫素的提取量影響不顯著。

2.3.4 驗證實驗結(jié)果

通過回歸方程得到蘿卜硫素提取的最佳條件為:酶解pH 5.02、酶解溫度35.47 ℃、酶解時間67.25 min,理論上可得蘿卜硫素提取量156.33 μg/g??紤]到實際操作,將最優(yōu)條件調(diào)整為酶解pH 5.0、酶解溫度35 ℃、酶解時間67 min。經(jīng)驗證實驗得蘿卜硫素提取量為(151.39±2.36)μg/g,與預(yù)測值無顯著差異,證實擬合的響應(yīng)面模型具有良好的預(yù)測性,可以用來預(yù)測蘿卜硫素提取量。

天麻粉亮兒,我起床輕手輕腳收拾了一下,準備出門了。大梁也爬起來,說要送我。我又到槐生跟前,摸著他的小臉兒,輕聲叫著:“槐生,槐生——娘走了呵……你要聽父的話,等我回哈……”說著說著就掉淚了?;鄙班培拧睉?yīng)著,眼都睜不開,——他會以為是個夢吧?

2.4 半制備HPLC結(jié)果

圖 4 蘿卜硫素粗提取物(A)與蘿卜硫素標準品(B)的半制備HPLC圖譜Fig. 4 Preparative HPLC chromatograms of crude sulforaphane (A)and sulforaphane standard (B)

應(yīng)用半制備HPLC對蘿卜硫素進行分離純化,對比蘿卜硫素標準品,可知保留時間23~24 min為蘿卜硫素出峰時間(圖4),收集此時的洗脫液,得到蘿卜硫素與流動相的混合物,蒸干溶劑后得蘿卜硫素純品。將蘿卜硫素提取實驗等比放大100 倍,經(jīng)半制備HPLC富集、純化后,理論收集蘿卜硫素(30.28±0.47)mg,實際收集28.62 mg,回收率為94.52%,純度為80.74%(圖1)。純度不高的原因可能是復(fù)溶時有雜質(zhì)污染,或收集組分的時間較長使一些雜質(zhì)也一并收集,可通過精確縮短收集時間來提高產(chǎn)物純度。

2.5 UPLC-MS分析

采用UPLC-MS對純化物進行結(jié)構(gòu)鑒定,得到其二級質(zhì)譜圖與碎片離子信息(圖5)。參考相關(guān)研究[16,24-26],對比蘿卜硫素分子式C6H11NOS2和相對分子質(zhì)量177.028,可知m/z 178.036為分子離子峰,表示為[M+H]+,其余m/z 119.053、114.038、71.991、55.055為碎片離子峰。由各碎片離子的質(zhì)量推測蘿卜硫素化學(xué)鍵斷裂特點,繪制蘿卜硫素碎片離子示意圖(圖6),結(jié)果與蘿卜硫素二級質(zhì)譜圖相吻合,由此可進一步確定該純化物為蘿卜硫素。

圖 5 蘿卜硫素二級質(zhì)譜圖Fig. 5 Tandem mass spectrum of sulforaphane purified by preparative HPLC

圖 6 蘿卜硫素碎片離子示意圖Fig. 6 Sketch map showing ion fragmentation of sulforaphane

3 討 論

植物中蘿卜硫苷酶解生成蘿卜硫素的過程受多方面條件的影響,因此從植物中提取天然蘿卜硫素重點在于研究其酶解條件[8-10],還有少部分人直接提取蘿卜硫苷[27-28]。本研究將西蘭花副產(chǎn)物在70 ℃熱風(fēng)干燥后,同時滅活ESP蛋白與黑芥子酶,阻止了蘿卜硫苷自身酶解造成的損失,保留了大部分蘿卜硫苷,再次添加外源黑芥子酶時才水解生成蘿卜硫素。此方法為后續(xù)研究天然蘿卜硫素提供新思路,且西蘭花副產(chǎn)物70 ℃干燥后易保存,可隨提隨用,有利于減少資源浪費和環(huán)境污染。

有研究表明蘿卜硫苷酶解生成蘿卜硫素的反應(yīng)不是瞬時發(fā)生的,而要經(jīng)過一個漫長的過程,因此大多數(shù)酶解反應(yīng)的時間較長,室溫下長達8~12 h[8-9]。本研究采用超聲波輔助酶解代替室溫下靜置酶解,借助超聲波的渦旋和空化作用,使蘿卜硫苷與黑芥子酶的接觸面積和頻率增加,從而縮短酶解時間,提高提取效率,超聲時間60 min即可達到室溫下靜置酶解10 h的蘿卜硫素提取量(數(shù)據(jù)未顯示)。

蘿卜硫素提取后,研究者多采用柱層析、色譜分離或固相萃取等方法將其純化,常用的有硅膠柱層析[29]、凝膠柱層析[11]、大孔吸附樹脂[30]、反相高效制備液相色譜[26]和高速逆流色譜[31]等。但無論是柱層析還是色譜分離,在洗脫雜質(zhì)的同時也帶走了一部分目標物質(zhì),回收率低,且一般需經(jīng)過多方法,反復(fù)多次操作才能獲得純度較高的產(chǎn)品。本研究利用半制備HPLC純化和富集蘿卜硫素,靈敏度高,分離效果好,雖純度略低但回收率高,且純度可通過優(yōu)化色譜條件和精確蘿卜硫素的收集時間來提高,相較回收率低更容易改進。另外,半制備HPLC用于制備其他天然產(chǎn)物時可一次實現(xiàn)多產(chǎn)物分離和收集,具有其他傳統(tǒng)純化方法所沒有的優(yōu)勢,且操作方便、高效快速,用于工業(yè)生產(chǎn)還可選用工業(yè)型制備色譜,在生物、醫(yī)藥和食品等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

4 結(jié) 論

本研究以西蘭花副產(chǎn)物為原料,利用外源酶和超聲波輔助酶解提取蘿卜硫素,并通過單因素和響應(yīng)面試驗優(yōu)化酶解浸提工藝,得到蘿卜硫素提取的最佳條件為酶解pH 5.0、酶解溫度35 ℃、酶解時間67 min。經(jīng)驗證實驗得蘿卜硫素提取量為151.39 μg/g,與預(yù)測值無顯著差異。在最佳條件的基礎(chǔ)上,進行放大實驗并應(yīng)用半制備HPLC對其進行純化與富集,得到28.62 mg/200 g(干質(zhì)量)蘿卜硫素,回收率為94.52%,純度為80.74%。對純化物進行UPLC-MS鑒定,其二級質(zhì)譜圖和碎片離子信息與蘿卜硫素相吻合,進一步確定該提取物為蘿卜硫素。本研究從西蘭花副產(chǎn)物中提取蘿卜硫素,有利于增加西蘭花附加值,提高西蘭花利用率,減少資源浪費,創(chuàng)造經(jīng)濟效益;同時,研究提供一種原料來源廣、操作簡便、設(shè)備簡單的蘿卜硫素提取方法,為西蘭花副產(chǎn)物的綜合利用提供理論和實驗依據(jù)。

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