次生代谢物是植物的主要副产品之一,很多成分具有合成物质无法替代的生物活性,是人类生活、生产中不可缺少的重要物质,具有极高的开发利用价值。枫香的叶、皮、果序和树脂中均含有丰富的次生代谢物质,开发潜力巨大,追踪枫香次生活性单体物质,对开发利用枫香次生代谢物至关重要。本项目针对枫香次生活性单体物质追踪及对果品保鲜作用机制研究的不足,选择不同林龄、不同季节的枫香叶为研究对象,采用超声波提取技术和超临界CO2流体萃取技术对枫香次生代谢物进行提取,采用吸附色谱、大孔树脂、凝胶色谱等柱层析技术分离纯化枫香次生代谢单体,通过活性追踪方法确定枫香次生活性物质分离纯方向,采用色谱、质谱及核磁共振等方法鉴定枫香次生代谢物单体结构,通过研究果品储藏期间生理指标及显微结构的变化,揭示枫香次生活性物质对果品的保鲜作用机理。研究结果可为探索枫香资源的深层次综合开发利用提供新的途径和理论基础。
Liquidambar formosana Hance;Secondary metabolites;Structure identification;Activity tracking;Preservation mechanism
以枫香叶为研究对象,采用超声波提取技优化枫香次生代谢物提取工艺,柱层析技术分离枫香叶次生代谢单体,波谱分析方法鉴定单体结构,通过活性追踪确定枫香次生活性物质分离方向,通过研究果品储藏期间生理特性变化,揭示枫香次生活性物质对果品的保鲜作用机理。结果表明 枫香叶次生代谢物总黄酮的最优提取工艺参数为液料比40.1mL?g-1,乙醇体积分数68.7%,超声温度73℃,超声时间93.5min。枫香叶精油最优提取工艺为枫香叶粉末过40目筛,以固液比1:10,室温下浸泡1h,于超声波60KHZ频率下处理40min,水蒸气蒸馏3h。 从枫香叶中共分离枫香叶次生代谢物单体化合物11个,鉴定出7个,分别为抗坏血酸、槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖、没食子酸、山奈酚-3-葡萄糖苷、鞣花酸、芸香叶苷、紫云英苷等,还有4个单体成分有待于进一步分析鉴定。 枫香叶精油成分的季节及树龄间的差异均较大,春叶和秋叶精油中共鉴定出92个化合物,相同化合物为24个,相对含量均较高的有α-蒎烯、β-蒎烯、β-石竹烯、(-)-α-松油醇等;幼龄树和壮龄树中共鉴定出99个化合物,相同化合物为32个,相对含量均较高的只有α-蒎烯、2-β-蒎烯、β-石竹烯、松油烯-4-醇等。枫香果实精油中共鉴定出38个化合物,相对含量较高成分有β-蒎烯、α-蒎烯、柠檬烯、(E)-2-己烯醛等。 枫香叶乙酸乙酯、正丁醇、氯仿、石油醚4种提取物均具有抑菌及抗氧化活性,4种提取物的抑菌及抗氧化效果均为乙酸乙酯>正丁醇>氯仿>石油醚。枫香叶乙酸乙酯、正丁醇分离物均具有较好的抑菌及抗氧化生物活性,但乙酸乙酯分离物均好于正丁醇分离物。枫香叶槲皮素-3-O-β-D-吡喃半乳糖、没食子酸和山奈酚-3-葡萄糖苷、鞣花酸、芸香叶苷、紫云英苷等分离单体物质均具有较强地清除DPPH?的能力。枫香叶和果实精油均具有较好的抑菌及抗氧化活性,对真菌和革兰氏阳性菌的抑制效果远好于革兰氏阴性菌。 枫香叶分离物、单体物质及精油等次生代谢物对果品均具有较好的保鲜作用。枫香叶次生代谢物可通过提高果实贮藏期间的抗氧化酶活性、降低果实膜脂过氧化程度、抑制病原菌滋生、调节果实内部生理特性变化等生理机制延缓果实软化与衰老进程,维持果实品质。枫香叶次生代谢物在果品贮藏保鲜领域有较好的应用前景。