芒果皮精油提取、成分分析及抗氧化性研究

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芒果是世界五大水果之一,有“热带水果之王”的美誉,除供鲜食外,还被加工为果汁饮料、果酒、罐头等产品,芒果皮(占鲜果重9%16%)作为芒果加工过程中的废弃物,富含茶多酚、类胡萝卜素、没食子酸和膳食纤维等生理活性成分。芒果皮含有多种与果浆相同的主要香气成分且香气精油含量远高于果浆,可作为提取天然芒果精油的原料。本课题以芒果皮作为原料,考察不同干燥方法对芒果皮香气成分的影响,筛选出最佳的芒果皮前处理方式;研究不同提取方法对芒果皮精油得率及化学成分的影响;同时系统研究不同提取方式所得芒果皮精油的自由基清除能力测定,并以自由基清除能力最佳的芒果皮精油为对象,研究芒果皮精油体外氧化应激细胞模型,得出如下主要结论:(1)不同干燥方法对芒果皮香气成分的影响研究热风干燥、热泵干燥、冷冻干燥、真空干燥等四种方法对芒果皮香气成分的影响。采用SPME-GC-MS对芒果皮鲜样以及四种不同干燥方式所得芒果皮的香气成分进行分析,结果表明,芒果皮鲜样和四种干燥方法所得芒果皮的香气成分共117种,含量最高的成分是δ-3-蒈烯,且热泵干燥更能保持芒果皮的原始香气。(2)不同提取方法对芒果皮精油化学成分的影响研究水蒸气蒸馏(SD)法、有机溶剂萃取(SE)法、超临界流体萃取(SFE)法等三种方法对芒果皮精油得率及化学成分的影响。芒果皮精油得率从高到低分别为:SFE法>SD法>SE法。三种芒果皮精油共有80种化合物,包括萜烯类22种、非萜烃类8种、醇类19种、醛酮类8种、酯类14种和酸类9种。其中萜烯类物质占主要优势(69%84%),主要成分为δ-3-蒈烯(31%60%)、β-石竹烯(0%10%)、β-芹子烯(1%12%)。三种芒果皮精油的成分组成有一定的相似性,都能够较好地保留芒果皮精油的主要成分,可应用于芒果皮精油的提取和利用。(3)芒果皮精油自由基清除能力测定以抗坏血酸(Vc)的抗氧化能力为参照,研究SD法、SE法、SFE法提取的芒果皮精油对DPPH·、ATBS+、OH·、O2-自由基的清除效果清除能力,结果表明,SD法、SE法、SFE法提取的芒果皮精油对DPPH·、ATBS+、OH·、O2-自由基的清除效果均随其浓度增大而逐渐增强,清除能力由大到小依次为:Vc>芒果皮精油(SFE法)>芒果皮精油(SE法)>芒果皮精油(SD法),且SFE法提取的芒果皮精油的自由基清除能力与Vc相近,表明芒果皮精油有较强的自由基清除能力。(4)芒果皮精油体外氧化应激细胞模型建立H2O2诱导HepG2细胞氧化应激损伤模型,通过测定3种胞内酶ALT(谷丙转氨酶)、AST(谷草转氨酶)、LDH(乳酸脱氢酶)及细胞中的丙二醛(MDA)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)和谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)水平的变化,观察芒果皮精油对HepG2细胞的保护作用。研究结果表明,芒果皮精油在1040μg/mL浓度范围内,能对抗H2O2对HepG2细胞存活率的抑制作用,并呈现明显的浓度依赖性,能有效清除过氧化物和自由基,保护H2O2损伤的HepG2细胞。
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