酶催化浸提金銀花葉中綠原酸及其轉(zhuǎn)化利用.pdf

1、金銀花種植過程中產(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)

2、綠原酸轉(zhuǎn)化為咖啡酸的作用;采用均勻設(shè)計(jì)法，通過SPSS和VF軟件擬合篩選獲得三種水解酶的優(yōu)勢配比;運(yùn)用SEM（電鏡掃描）、BET（比表面積）和FTIR（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

3、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綠原酸向咖啡酸轉(zhuǎn)化的促進(jìn)作用，分析得出果膠酶對綠原酸的轉(zhuǎn)化機(jī)制;并通過模擬配制防曬霜，研究綠原酸的抗紫外性能，為綠原酸開發(fā)應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。其結(jié)論如下:
　　(1)對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=363

4、2.441-2.219×33+0.005×1×2+0.073×2×3，R值為0.99，F(xiàn)值為103.09＞9.3，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=0.0001＜0.01，表明該模型影響極顯著;經(jīng)Design-Ex

5、pert8.0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R＞0.96，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

6、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0.8

7、952，而加入粗提液的霜體平均吸光度為1.2314，對比防曬評價(jià)表可知，綠原酸對UVB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UVB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波長具有強(qiáng)吸收，在UVB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