【摘要】：阿魏酸(Ferulic acid,FA)作為一種酚酸類化合物,它有著較為普遍的生理活性作用,可用于抗氧化、抑菌、抗血栓、抗腫瘤等各個方面。由于阿魏酸的脂溶性較差,其應(yīng)用范圍受到一定的局限,特別是限制了其在富含油脂食品中的應(yīng)用。因此將阿魏酸與脂溶性分子結(jié)合,不僅可以提高其生理活性,而且能夠增強(qiáng)其親脂性,即改善他們的應(yīng)用效果,又能擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。本論文介紹了利用不同碳鏈長度的脂肪醇對阿魏酸進(jìn)行共價修飾,通過生物與化學(xué)法制備阿魏酸脂肪醇酯系列衍生物(Ferulic acid alkyl esters,FAEs),并利用硅膠柱層析對其進(jìn)行分離純化,結(jié)合核磁共振、紅外、質(zhì)譜等技術(shù)對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征與鑒定。進(jìn)一步系統(tǒng)研究了阿魏酸脂肪醇酯系列衍生物(FAEs)的生理活性(抗氧化和抑菌活性)與其分子結(jié)構(gòu)間的關(guān)系。本課題已完成的工作內(nèi)容,概況如下:(1)通過生物及化學(xué)法制備了阿魏酸脂肪醇酯系列衍生物(Ferulic acid alkyl esters,FAEs),其中包括阿魏酸乙酯(Ethyl ferulate,FAC2)、阿魏酸丁酯(Butyl ferulate,FAC4)、阿魏酸已酯(Hexyl ferulate,FAC6)、阿魏酸辛醇酯(Octyl ferulate,FAC8)、阿魏酸癸醇酯(Decyl ferulate,FAC10)、阿魏酸月桂醇酯(Dodecylferulate,FAC12)、阿魏酸肉豆蔻醇酯(Tetradecyl ferulate,FAC14)、阿魏酸棕櫚醇酯(Hexadecy l ferulate,FAC16)、阿魏酸硬脂醇酯(Octadecyl ferulate,FAC18)。(2)利用薄板色譜層析(Thin Layer Chromatography,TLC)技術(shù)跟蹤反應(yīng)進(jìn)程。使用硅膠柱層析法對阿魏酸脂肪醇酯系列衍生物FAEs粗產(chǎn)品進(jìn)行分離純化。硅膠柱層析中,流動相的選擇及比例為石油醚/乙酸乙酯(PE/EA,6:1和4:1)。(3)利用核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,1H-NMR、13C-NMR)、質(zhì)譜(Mass Spectrum,MS)及紅外光譜(Infrared Spectroscopy,IR)技術(shù),對系列衍生物進(jìn)行結(jié)構(gòu)表征及鑒定,結(jié)果表明本文制備的化合物是阿魏酸脂肪醇酯系列衍生物FAEs。(4)研究了 FAEs的抗氧化活性及其構(gòu)效關(guān)系,其中抗氧化活性測定涉及體外抗氧化活性的測定(DPPH·自由基清除、FRAP鐵離子還原力、ORAC氧自由基吸收能力),乳狀液體系抗氧化活性的測定,脂質(zhì)體體系抗氧化活性的測定。在DPPH·自由基清除實驗中,實驗結(jié)果表明,隨著FAEs濃度的增大(50,100,200,400 μM),DPPH·自由基清除能力顯著增加。阿魏酸(FA)的DPPH·清除能力優(yōu)于FAEs和BHT,FAEs的DPPH·清除能力總體相似。在FRAP鐵離子還原力測定中,FAEs抗氧化活性具有濃度依賴性,隨同一抗氧化劑FAEs從低濃度增加至高濃度(20,100,200,400 μM),還原力增強(qiáng),即抗氧化能力增強(qiáng),且同一濃度下隨著FAEs碳鏈長度的增加,其抗氧化能力逐漸減弱。在ORAC氧自由基吸收測定中,發(fā)現(xiàn)FAEs濃度越高(50,100,200,400 μM),熒光猝滅的滯后時間越長,抗氧化活性更高。在同一濃度下,FAEs的抗氧化活性呈現(xiàn)非線性變化的趨勢,FAC6的ORAC值相對稍高,即抗氧化能力比其他FAEs更高。在乳狀液體系中,濃度為10 μM和25 μM的FAEs,6天和12天的時間范圍內(nèi),抗氧化效果較好的是FAC12、FAC14。100 μM的FAEs,12天和15天時間范圍內(nèi),抗氧化效果最好的是FAC12、FAC14、FAC16。隨著碳鏈長度增加,抗氧化效果的呈非線性變化趨勢,呈現(xiàn)截止效應(yīng)(CUT-OFF)現(xiàn)象。在脂質(zhì)體氧化實驗中,1天后,隨著FAEs碳鏈長度增加,抗氧化效果呈現(xiàn)CUT-OFF現(xiàn)象,25 μM濃度下,FAC6、FAC8、FAC10、FAC12、FAC14抗氧化效果最好;在50μM濃度,FAC6、FAC8抗氧化活性最高;在100μM濃度,FAC6、FAC8、BHT抗氧化效果最好,BHT抗氧化活性高于FAC6、FAC8。從測定的FAEs抗氧化活性總趨勢來看,在不同抗氧活性測定體系中,FAEs的碳鏈長度影響其抗氧化活性表現(xiàn)。對于體外抗氧,在均一相非競爭模式的DDPH·清除能力和FRAP測定中,抗氧活性強(qiáng)弱的主要影響因素是FAEs在均相中的溶解度高低,而在均一相競爭模式的ORAC測定中,抗氧活性強(qiáng)弱的主要影響因素是FAEs在均相中的溶解度高低和對自由基反應(yīng)活性能力的強(qiáng)弱。對于乳狀液體系,出現(xiàn)截止效應(yīng)(CUT-OFF)現(xiàn)象的主要原因是,油脂的氧化發(fā)生在水油界面,因此若FAEs具有合適的碳鏈長度,能恰好分布在水油界面上,可阻止或延緩乳狀液中油滴的氧化。對于脂質(zhì)體體系,出現(xiàn)截止效應(yīng)(CUT-OFF)現(xiàn)象主要原因是,由AAPH在水相中產(chǎn)生的過氧自由基攻擊脂質(zhì)體膜表面的卵磷脂,這意味著抗氧化劑需要位于膜表面附近才能起作用,所以合適的FAEs碳鏈長度剛好位于此表面上,抗氧化效果才最佳。(5)研究了 FAEs對兩種常見食源性致病菌的抑菌活性及其構(gòu)效關(guān)系,即單增李斯特菌(L.monocytogenes)和大腸桿菌(E.coli)。測定了FAEs 的最小抑菌濃度(Minimal Inhibit Concentration,MIC)和最小殺菌濃度(Minimum Bactericidal Concentration,MBC),對于i.monocytogenes,FAC4 和 FAC6(MIC=0.1 mM,MBC=0.4 mM)表現(xiàn)出最強(qiáng)的抑菌活性;對于E.coli,FAC6(MIC=1.6,MBC=25.6 mM)表現(xiàn)出最強(qiáng)的抑菌活性。革蘭氏陰性菌(如E.coli)較革蘭氏陽性菌(如L.monocytogenes)對FA更為敏感,但簡單酯化后(FAC2),菌敏感性表現(xiàn)發(fā)生反轉(zhuǎn),即FAC2對L.monocytogenes的抑制效果更顯著。隨著FAEs碳鏈長度的增加,FAEs的親脂程度增加,MIC濃度變化呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。通過掃描電子顯微鏡(ScanningElectron Microscope,SEM)觀察了 FAC6 對 L.monocytogenes細(xì)胞形態(tài)的影響。其中,FAC6(l×MIC)對L.monocytogenes處理4h后,與空白對照比較,FAC6顯著改變了L.monocytog ne 細(xì)胞膜的外部結(jié)構(gòu),細(xì)胞壁損傷嚴(yán)重,部分細(xì)胞壁和膜消失,表面觀察到有更多的“溶洞”,而相同條件下,FA僅使得L.monocytogenes細(xì)胞表面變形收縮。
【圖文】：

浙江工商大學(xué)碩士學(xué)位論文吸收能力），富含花生油的乳狀液的抗氧化活性的測定，及其脂質(zhì)體體化活性的測定。逡逑ＡＥｓ抑菌活性及其構(gòu)效關(guān)系的研宄，其中測定其對兩種常見食源性致單增李斯特菌（ｉ．大腸桿菌ｃｏ／0的抑菌活性（最小濃度ＭＩＣ和最小殺菌濃度ＭＢＣ），進(jìn)而評價ＦＡＥｓ的抑菌活性及其結(jié)的對應(yīng)關(guān)系。逡逑結(jié)合掃描電鏡（ＳＥＭ），直接觀察ＦＡＥｓ對Ｚ．邐的形態(tài)的影技術(shù)路線逡逑

邐浙江工商大學(xué)碩士學(xué)位論文邐逡逑脂肪醇反應(yīng)摩爾比為１．１：１，，冷凝回流４ｈ，丙二酸半酯與香草醛摩爾比為１：０．９，逡逑冷凝回流６－１０邋ｈ左右。逡逑利用生物酶催化方法制備的ＦＡＥｓ，反應(yīng)條件苛刻。主要采取化學(xué)法逡逑Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ縮合反應(yīng)制備ＦＡＥｓ。逡逑２．５．２阿魏酸脂肪醇酯的分離純化逡逑２．５．２．１薄層色譜分析逡逑
【學(xué)位授予單位】：浙江工商大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TS201.2

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本文編號：2648567