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荞麦(Fagopyrum esculemum Moench)是一种适于在冷凉气候下生长的短季蓼科(polygonacoae)作物。植物分类学主要有苦荞(Fagopyrum tataricum Gaert)和甜荞(Fagopyrum esculentum Moench)两个品种。荞麦富含高生物价的蛋白质、维生素、矿物质元素、黄酮类化合物等，具有多种生物功能，如降血糖、降血脂、抗癌、抗氧化及清除自由基等。研究发现，荞麦种子中含有少量D-手性肌醇单体及大量的D-手性肌醇衍生物-荞麦糖醇(Fagopyritol)，能有效地调节血糖，改善糖尿病人(特别是Ⅱ型糖尿病人)症状。D-手性肌醇(D-chiro-inositol，DCI)是肌醇立体异构体，它作为新一代胰岛素受体促敏剂，能有效地促进胰岛素功能，降低血糖、血甘油三酯水平等。进一步研究发现：D-手性肌醇在唯一的降血糖激素-胰岛素的信号传导过程中发挥极为重要的作用，当体内缺乏足够的D-手性肌醇时，会导致胰岛素抵抗现象。因此，补充D-手性肌醇可提高机体组织对胰岛素的敏感性，消除胰岛素抵抗，从根本上调节机体的生理机能和代谢平衡，从而降低糖尿病的发生率。本研究首先采用三种不同的提取方法对荞麦中D-手性肌醇粗提工艺进行研究，包括不同溶剂提取法、微波法、超声波法。通过对不同提取方法的工艺条件进行研究，分别确定出最佳的工艺条件。实验结果表明，采用不同溶剂提取荞麦中D-手性肌醇时，乙醇作为溶剂提取效果最好，乙醇提取的最佳工艺条件：温度30℃，乙醇浓度50％，料液比1：20，时间1.5h，进行二级提取荞麦中D-手性肌醇的含量达到4.95mg／g；采用微波法提取荞麦中D-手性肌醇，经单因素及正交试验确定最佳工艺条件：微波功率245W，微波加热时间120s，乙醇浓度80％，料液比1：30，此时D-手性肌醇的含量达到5.11mg／g；采用超声波法时，确定最佳工艺条件：乙醇浓度50％，料液比1：15，提取时间30min，浸提温度50℃，此时D-手性肌醇的含量为5.19mg／g。通过比较三种不同的提取方法对D-手性肌醇提取效果影响，确定采用超声波法提取时，荞麦中D-手性肌醇提取效果最好。在荞麦中D-手性肌醇粗提工艺基础上，为进一步提高荞麦提取物中D-手性肌醇的含量，去除提取物中可溶性碳水化合物及其它杂质。本研究采用两种不同方法作用于荞麦提取物进行研究。方法一采用不同种类微生物发酵荞麦提取物，增加荞麦籽粒水溶液中D-手性肌醇及其衍生物的含量，同时减少提取物中总糖含量，本研究采用酿酒酵母、毛霉、大肠杆菌、蜜蜂生球拟酵母、米曲霉、枯草芽孢杆菌、解酯假丝酵母、黑曲霉接种于荞麦提取物中进行培养，并跟踪测定提取物中各种成分的含量变化。结果表明，采用米曲霉培养5天后，荞麦提取液中D-手性肌醇含量达到6.07mg／g，且总糖含量降低较大，减少约53％，综合考虑为最符合条件的提取组分。采用活性炭柱层析纯化样品，D-手性肌醇及糖醇类物质可吸附于活性炭柱，然后进行梯度洗脱，经高效液相色谱法测定D-手性肌醇的纯度达到31.8％。此方法既简化D-手性肌醇纯化工艺，又可减少纯化过程中有机溶剂的使用量，降低生产成本。方法二利用萌芽及酸水解方法提高荞麦中D-手性肌醇含量，荞麦中D-手性肌醇大部分以衍生物的形式存在。荞麦籽粒经萌芽后，D-手性肌醇单体含量明显增加，提高约8倍。因此，本研究采用萌芽后荞麦籽粒作为后续试验材料。酸水解使荞麦中D-手性肌醇衍生物-荞麦糖醇转化为D-手性肌醇，明显提高荞麦中D-手性肌醇的含量。同时大部分碳水化合物转化为不溶性副产物，有利于简化D-手性肌醇的纯化过程。实验结果表明，荞麦中D-手性肌醇最佳提取工艺为：HCl浓度为9N，温度为95℃，时间为18h，料液比为1：10。在此条件下，提取物中D-手性肌醇含量达到62.5mg／g，达到未萌芽、水解前提取含量的15倍左右。D-手性肌醇提取物纯化过程，用等体积水溶解，加入2倍体积95％乙醇，70℃搅拌1h，充分反应后，取出冷却至15℃，得到D-手性肌醇沉淀固体。所得沉淀物，D-手性肌醇纯度较低，可用适量的水溶解，加入乙醇溶液，通过反复的加热和冷却处理，进行重结晶。经多次的重结晶处理，D-手性肌醇的含量达到432.92mg／g。