酶催化浸提金銀花葉中綠原酸及其轉(zhuǎn)化利用
發(fā)布時(shí)間:2017-06-10 13:02
本文關(guān)鍵詞:酶催化浸提金銀花葉中綠原酸及其轉(zhuǎn)化利用,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:金銀花種植過(guò)程中產(chǎn)生大量金銀花葉,造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。以固體廢棄物金銀花葉為原料,提取高附加值綠原酸等天然活性成分,可實(shí)現(xiàn)金銀花葉減量化處置和資源化利用。將酶技術(shù)應(yīng)用于金銀花葉中綠原酸的提取中,研究催化降解金銀花葉浸提綠原酸的酶活性及其適宜條件,為實(shí)現(xiàn)金銀花葉固廢減量化處置及資源化利用提供新方法。為獲得高活性水解金銀花葉的酶,本文通過(guò)酶的比選,篩選得出高活性催化水解金銀花葉的纖維素酶、漆酶和木聚糖酶,并發(fā)現(xiàn)果膠酶具有促進(jìn)綠原酸轉(zhuǎn)化為咖啡酸的作用;采用均勻設(shè)計(jì)法,通過(guò)SPSS和VF軟件擬合篩選獲得三種水解酶的優(yōu)勢(shì)配比;運(yùn)用SEM(電鏡掃描)、BET(比表面積)和FTI R(紅外光譜)等手段,分析復(fù)合酶酶催化前后金銀花葉植物組織的物相結(jié)構(gòu)及組分變化,探究酶催化性能。為提高金銀花葉中綠原酸的溶出能效,本文選用響應(yīng)曲面法,優(yōu)化獲得復(fù)合酶催化水解金銀花葉溶浸綠原酸的適宜條件,并利用粒子擴(kuò)散方程建立綠原酸溶浸的動(dòng)力學(xué)模型。為實(shí)現(xiàn)綠原酸的高值轉(zhuǎn)化利用,本文結(jié)合綠原酸的工業(yè)生產(chǎn)應(yīng)用,探討了不同pH值及投加量下果膠酶對(duì)綠原酸向咖啡酸轉(zhuǎn)化的促進(jìn)作用,分析得出果膠酶對(duì)綠原酸的轉(zhuǎn)化機(jī)制;并通過(guò)模擬配制防曬霜,研究綠原酸的抗紫外性能,為綠原酸開(kāi)發(fā)應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。其結(jié)論如下:(1)對(duì)比不同酶催化降解金銀花葉溶浸綠原酸的能效,得出復(fù)合酶(纖維素酶、漆酶、木聚糖酶)具有高催化活性;均勻設(shè)計(jì)法優(yōu)化獲得復(fù)合酶溶浸綠原酸的優(yōu)勢(shì)配比為漆酶:纖維素酶:木聚糖酶=201:1883:35,擬合獲得回歸方程為y=3632.441-2.219x33+0.005x1x2+0.073x2x3,R值為0.99,F值為103.099.3,表明回歸模型具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,且分析得出纖維素酶與木聚糖酶的交互作用最強(qiáng);在優(yōu)勢(shì)配比下,綠原酸溶浸的實(shí)驗(yàn)值為5.0708mg/g,高于均勻設(shè)計(jì)任意水平值,與理論值偏差為1.3‰,方案可行。(2)采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化綠原酸溶浸工藝,回歸擬合獲得模型的p=0.00010.01,表明該模型影響極顯著;經(jīng)Design-Expert 8.0軟件優(yōu)化所得最佳工藝參數(shù)為:pH值為2.82、酶解時(shí)間為2.42h、酶解溫度為49.72℃、酶量為0.05g,綠原酸溶出量為5.2867±0.2534mg/g;利用粒子擴(kuò)散方程解析綠原酸溶浸動(dòng)力學(xué),獲得酶催化溶浸綠原酸的三個(gè)階段,其相關(guān)系數(shù)均R0.96,擴(kuò)散模型擬合呈線性,有效解析酶解溶浸綠原酸的動(dòng)力學(xué)。(3)投加0.05g果膠酶,在不同pH值溶液體系中綠原酸轉(zhuǎn)化咖啡酸隨溶液pH值的增大而降低,且在pH值為3時(shí),綠原酸減少率為34.91%,咖啡酸增加率為285.65%;體系pH值為3時(shí),隨著果膠酶投加量的增加綠原酸轉(zhuǎn)化咖啡酸呈線性增加,預(yù)測(cè)當(dāng)投加量約為0.15g時(shí),綠原酸轉(zhuǎn)化咖啡酸的轉(zhuǎn)化率近乎為100%;分析其原因發(fā)現(xiàn)果膠酶能解裂綠原酸中酯基鍵,從而促進(jìn)其分解為咖啡酸和奎寧酸。(4)將1.5mg綠原酸標(biāo)品和含有質(zhì)量范圍為1.5-2.5mg綠原酸的粗提液模擬配制成防曬霜膏體發(fā)現(xiàn),在280-320nm間,綠原酸標(biāo)品平均吸光度為0.8952,而加入粗提液的霜體平均吸光度為1.2314,對(duì)比防曬評(píng)價(jià)表可知,綠原酸對(duì)UV B紫外線具有一定的防護(hù)作用且加入粗體液的霜體平均吸光度比加入綠原酸標(biāo)品的霜體的吸光度強(qiáng)些許,可能因?yàn)榇痔嵋褐衅渌钚猿煞忠簿哂幸欢ǖ目棺贤庑阅?但綠原酸起主導(dǎo)作用。不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的綠原酸對(duì)UV B紫外線吸收性能的影響結(jié)果表明加入粗提液膏體在280nm-320nm波長(zhǎng)具有強(qiáng)吸收,在UV B范圍內(nèi),加入綠原酸的膏體吸光度1.0,表明含綠原酸粗提液的霜體均具備中等防護(hù)效果。
【關(guān)鍵詞】:酶催化 復(fù)合酶 金銀花葉 綠原酸 轉(zhuǎn)化
【學(xué)位授予單位】:重慶工商大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TQ28;X705
【目錄】:
- 摘要6-8
- ABSTRACT8-11
- 第1章 緒論11-20
- 1.1 我國(guó)金銀花葉資源化利用現(xiàn)狀11-12
- 1.1.1 我國(guó)金銀花產(chǎn)能11
- 1.1.2 金銀花葉資源化利用意義及價(jià)值11-12
- 1.2 綠原酸概述12-16
- 1.2.1 綠原酸理化性質(zhì)12-13
- 1.2.2 綠原酸藥理活性13-14
- 1.2.3 綠原酸應(yīng)用14
- 1.2.4 綠原酸溶浸方法14-16
- 1.3 酶解技術(shù)的應(yīng)用16-17
- 1.3.1 酶解反應(yīng)的原理16
- 1.3.2 酶解技術(shù)在天然產(chǎn)物提取中的應(yīng)用16-17
- 1.4 天然產(chǎn)物綠原酸的應(yīng)用17-18
- 1.5 研究?jī)?nèi)容及意義18-20
- 1.5.1 本文研究的內(nèi)容18-19
- 1.5.2 創(chuàng)新點(diǎn)19-20
- 第2章 酶制劑設(shè)計(jì)及催化活性研究20-35
- 2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器20-21
- 2.1.1 材料與試劑20-21
- 2.1.2 主要儀器21
- 2.2.實(shí)驗(yàn)方法及步驟21-26
- 2.2.1 金銀花葉中主要成分測(cè)定21-22
- 2.2.2 金銀花葉的酶解22
- 2.2.3 綠原酸的測(cè)定22-24
- 2.2.4 新綠原酸與隱綠原酸的測(cè)定24-26
- 2.2.5 酶解底物的物相結(jié)構(gòu)分析26
- 2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論26-33
- 2.3.1 酶催化活性比選26-28
- 2.3.2 適宜酶制劑的設(shè)計(jì)28-32
- 2.3.3 物相表征32-33
- 2.4 小結(jié)33-35
- 第3章 響應(yīng)曲面法優(yōu)化綠原酸溶浸工藝35-49
- 3.1 材料與儀器35-36
- 3.1.1 材料與試劑35
- 3.1.2 主要儀器35-36
- 3.2 實(shí)驗(yàn)方法36
- 3.2.1 綠原酸的溶浸36
- 3.2.2 綠原酸測(cè)定方法36
- 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析36-48
- 3.3.1 影響綠原酸溶浸單因素實(shí)驗(yàn)36-39
- 3.3.2 響應(yīng)曲面優(yōu)化溶浸綠原酸工藝39-44
- 3.3.3 綠原酸溶浸動(dòng)力學(xué)機(jī)理及其影響因素解析44-48
- 3.4 小結(jié)48-49
- 第4章 綠原酸轉(zhuǎn)化咖啡酸的酶促作用研究49-57
- 4.1 材料與儀器49
- 4.1.1 材料與試劑49
- 4.1.2 主要儀器49
- 4.2 實(shí)驗(yàn)方法49-52
- 4.2.1 綠原酸與咖啡酸溶浸49-50
- 4.2.2 測(cè)定方法50-51
- 4.2.3 綠原酸轉(zhuǎn)化率和咖啡酸增加率的計(jì)算方法51-52
- 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與分析52-56
- 4.3.1 果膠酶對(duì)綠原酸轉(zhuǎn)化的影響52
- 4.3.2 不同pH值作用下果膠酶對(duì)綠原酸促進(jìn)轉(zhuǎn)化的作用52-54
- 4.3.3 不同果膠酶投加量對(duì)綠原酸促進(jìn)轉(zhuǎn)化的影響54-55
- 4.3.4 果膠酶促進(jìn)綠原酸轉(zhuǎn)化的作用解析55-56
- 4.4 小結(jié)56-57
- 第5章 綠原酸抗紫外性能及其應(yīng)用57-64
- 5.1 實(shí)驗(yàn)材料57-58
- 5.1.1 材料與試劑57
- 5.1.2 主要儀器57-58
- 5.2 實(shí)驗(yàn)方法58-59
- 5.2.1 防曬霜配方設(shè)計(jì)58-59
- 5.2.2 濃縮液的制備59
- 5.2.3 防曬霜膏體制備59
- 5.2.4 防曬霜吸光度測(cè)定59
- 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論與分析59-63
- 5.3.1 防曬霜抗UV B紫外線評(píng)價(jià)分析59-61
- 5.3.2 綠原酸防紫外性能比較61-62
- 5.3.3 綠原酸防曬效果評(píng)價(jià)62-63
- 5.4 小結(jié)63-64
- 第6章 結(jié)論與展望64-66
- 6.1 結(jié)論64-65
- 6.2 展望65-66
- 參考文獻(xiàn)66-71
- 致謝71-72
- 附錄:在校期間發(fā)表論文及參加課題情況72
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6 劉意;曾桂先;宋鳳蘭;何洋;;綠原酸穩(wěn)定性研究[J];化工中間體;2009年02期
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8 雷S廄
本文編號(hào):438532
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