超聲降解法制備可溶性魷魚墨黑色素及其抗氧化性.pdfVIP

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第 ? 卷第 ? 期 ? 年 ? 月 ? 水?產(chǎn)?學(xué)?報(bào) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 收稿日期? ? ?修回日期? ? ? 資助項(xiàng)目? 國 家 自 然 科 學(xué) 基 金 項(xiàng) 目 ? ? ? 國 家 支 撐 計(jì) 劃 項(xiàng) 目 ? ? ? ? ? ? ? 浙 江 省 公 益 技 術(shù) 研 究 農(nóng) 業(yè) 項(xiàng) 目 ? ?中國博士后項(xiàng)目? ? ? ? ? 通信作者?葉興乾? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 超聲降解法制備可溶性魷魚墨黑色素及其抗氧化性 郭?欣?陳士國?薛長湖?胡亞芹?劉東紅?葉興乾? ? 浙江大學(xué)生物系統(tǒng)工程與食品科學(xué)學(xué)院?浙江 杭州? ? 中國海洋大學(xué)食品科學(xué)與食品工程學(xué)院?山東 青島? 摘要? 實(shí)驗(yàn)研究了一種在堿性條件下利用超聲降解制備可溶性魷魚墨黑色素的新方法? 將魷 魚墨黑色素溶于 ? ? ? ?后用超聲細(xì)胞破碎儀處理 ? ?超濾后分別獲得不同分子量可溶性黑色 素組分? 結(jié)果顯示?超聲處理后黑色素平均粒度從 ? ? ? ?下降至 ? ? ? ?紫外?紅外光 譜和核磁共振譜圖從結(jié)構(gòu)上說明超聲作用主要破壞黑色素的高度聚合狀態(tài)?而黑色素的主要 化學(xué)結(jié)構(gòu)并沒有被破壞?只有少部分基團(tuán)?尤其是較低分子量組分中的 ? ? ? 和 ? ? ? ? ?結(jié)構(gòu)被 氧化?體外抗氧化實(shí)驗(yàn)顯示經(jīng)過 ? ? ? ? ?和 ? ? ? ?的 ? ? ? ?處理?分子量大于 ? ? 的組 分具有很強(qiáng)的抗氧化性?這些組分清除超氧自由基能力? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?遠(yuǎn)優(yōu)于作為商 品抗氧化劑的肌肽? ? ? ? ? ? ? ? ?清除羥基自由基活性? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?與肌 肽? ? ? ? ? ? ? ? ?相當(dāng)? 可溶性魷魚墨黑色素作為一種天然色素和新型自由基清除劑? 其良好的可溶性大大提高了機(jī)體的吸收利用率? 關(guān)鍵詞? 魷魚? 黑色素? 可溶性? 抗氧化 中圖分類號? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼? ?黑色素? ? ? ? ? 是一種不溶于水的生物大 分子多聚體?廣泛存在于人類和高等動物的皮膚? 毛發(fā)和眼球組織?以及部分植物和昆蟲的表皮中? 黑色素的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是一些共價(jià)交聯(lián)的吲哚環(huán)?根 據(jù)產(chǎn)生前體不同可分為 ? 類?以 ? 二羥基吲 哚? ? ? ?和 ? 二羥基吲哚酸? ? ? ? ? 為前體 的真黑色素?顯深黑色?以半胱氨酸多巴為前體的 棕黑色素?一般顯棕色或者紅色?以多巴胺?同時(shí) 含有吲哚和苯丙噻嗪結(jié)構(gòu)?為前體的神經(jīng)元黑色 素? 本研究中使用的黑色素來源于魷魚墨汁?屬 于一種典型的真黑色素? 魷魚是頭足類海洋動物中槍烏賊和柔魚的俗 稱? 北太平洋魷魚? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?是最 重要的魷魚加工品種之一?年加工量在 ? ? ? 萬 ? ?其墨囊大約占整個(gè)體質(zhì)量的 ? ?但是作為一 種加工后的廢棄物卻未得到很好的利用?同時(shí)也 給環(huán)境造成了較大的污染? 實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)?魷魚墨中 所含的黑色素具有光保護(hù)?抗氧化?提高免疫力? 抗衰老?抗病毒等諸多生物活性? ? 因此?從魷 魚墨中提取可利用的魷魚墨黑色素不僅提高魷魚 加工過程中廢棄物的綜合利用率?為開發(fā)新的海 洋生物活性物質(zhì)開拓新來源?更能促進(jìn)我國遠(yuǎn)洋 漁業(yè)水產(chǎn)品加工廢棄物的高值化利用的發(fā)展?具 有重要的經(jīng)濟(jì)和社會意義? 一般生物大分子常見降解手段為化學(xué)降解 法?如酸降解?自由基降解等?此類方法由于加 入了強(qiáng)酸或強(qiáng)氧化性物質(zhì)?一般需要在高溫條 件下進(jìn)行?對降解物質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞較大?并且易 產(chǎn)生副產(chǎn)物?反應(yīng)過程不易控制?此外反應(yīng)過程 伴隨著大量化學(xué)物質(zhì)的使用和化學(xué)廢棄物的產(chǎn) 生? 酶降解法由于反應(yīng)條件溫和?對產(chǎn)物結(jié)構(gòu) 破壞小?近年來受到人們的關(guān)注?但是酶解成本 往往較高且條件苛刻?不適于工業(yè)化生產(chǎn)?更為 重要的是?目前尚未發(fā)現(xiàn)可用于降解本實(shí)驗(yàn)中 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?水?產(chǎn)?學(xué)?報(bào)? 卷 魷魚墨黑色素的酶類? 與前兩種手段相比?超 聲降解法顯示了巨大的優(yōu)勢?利用超聲波空化 作用產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓和剪切力效應(yīng)?可以 迅速打破高分子的聚合狀態(tài)?不僅反應(yīng)速率高? 反應(yīng)可控性好?而且對可溶性黑色素產(chǎn)物的結(jié) 構(gòu)破壞小?不影響其生物活性? 實(shí)驗(yàn)利用超聲處理的手段?在不改變魷魚墨 黑色素結(jié)構(gòu)和活性的情況下?大大提高其溶解性? 促進(jìn)其被機(jī)體的吸收率和利用率?為開發(fā)魷魚墨 黑色素作為一種天然色素和自由基清除劑提供新 的方法? ?材料與方法 ? ?原料和儀器 北太平洋魷魚墨囊由舟山漁業(yè)總公司提供? ? ? ?貯藏?魯米諾? ? ? ? 購于 ? ? ? ?公 司?肌肽? ? ? ? ? ? ? 購于 ? ? ?公司?維生素 ? ? ? ?分析純?購于淄博化學(xué)試劑廠?連苯三酚?焦 性沒 食 子 酸? 購 自 貴 州 遵 義 市 第 二 化 工 廠? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 和 ? ? ? ? ? 均為分析純? 購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司? 實(shí)驗(yàn)中所用水 均為超純水? 超濾膜? ?合肥世杰膜工程有限責(zé) 任公司?高速冷凍離心機(jī)?日本 ? ? ? ? ? ? 公司?真空 冷凍干燥機(jī)? ? ? ? ? 公司?超聲細(xì)胞破碎儀?寧 波新芝公司?紫外分光光度計(jì)?島津公司?紅外光 譜 儀? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?公 司? 激 光 粒 度 儀? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 公司? ? ?方法 魷魚墨黑色素的制備?參考 ? ? ? 等?的方 法?利用水洗高速離心法獲得魷魚墨黑色素?魷魚 墨囊在室溫下解凍?去除表皮膜和內(nèi)部網(wǎng)狀膜獲 得魷 魚 墨 汁? 加 入 ? 倍 體 積 冰 水 攪 拌 后 過 夜? ? ? ?離心 ? ? ?棄去上清液?將沉淀用 ? 倍體積 ? ? ? ?的水洗滌? ? ? 離心 ? ? ? 棄去上清保留沉淀?重復(fù) ? ? ? 次直至上清液澄清 透明?將沉淀物真空冷凍干燥后獲得黑色素樣品? 可溶性魷魚墨黑色素的制備?取 ? ? 魷魚 墨黑色素?分別溶于 ? ?濃度為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?和 ? ? ? ? ? ? ?溶液中?將混合液轉(zhuǎn) 移至直徑為 ? ? ?的棕色玻璃試管中并置于循環(huán) 水浴鍋中保持溫度為 ? ?設(shè)定超聲細(xì)胞破碎儀 振幅為 ?超聲 ? ? ?間歇 ? ? ?總處理作用時(shí)間 為 ? ? 待冷卻至室溫后?加 ? ? ? ? ? ? 中和至 ? ? 將所得溶液 ? ? ? 離心 ? ? ?棄去 沉淀?取上清液進(jìn)行真空冷凍干燥得 ? 組精制黑 色素樣品?分別命名為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 可溶性魷魚墨黑色素的分級?將不同濃度 ? ? ? ?處理的 ? 組可溶性魷魚墨黑色素溶于 ? ?水?分別過 ? 和 ? ? 的超濾膜?得到 ? ? 以 下? ? ? ?大于 ? ? ? 種組分? 真空冷凍干 燥后將收集到的組分分別記為 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 粒度分析?分別取天然魷魚墨黑色素和可 溶性魷魚墨黑色素 ?組分溶于去離子水中?使用 激光粒度儀測試樣品粒度? 紫外光譜?取 ? ? 可溶性魷魚墨黑色素 樣品溶于 ? ?去離子水中?用紫外分光光度 計(jì)掃描 樣 品 ? ? ? 波 長 范 圍 內(nèi) 的 紫 外 光譜? 紅外光譜 ? ? 將干燥的樣品約 ? ? ? 與 ? ? ? 壓制成片?使用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 傅立葉變 換紅外光譜儀?掃描 ? ? ? ? ? ?波長范圍的 光譜吸收值? 可溶 性 魷 魚 墨 黑 色 素 清 除 超 氧 自 由 基 ? ? ?活性?連苯三酚 ?魯米諾體系?在侯 冬巖等?的方法上做細(xì)微改進(jìn)?各可溶性黑色素 組分用磷酸鹽緩沖液 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 配制濃度分別 ? ? ? ?的溶液?各取 ? ? ? ?然后加入連苯三酚 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?迅速加入 ? ? ?魯米諾 ? ? ? ? ?用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 配制?拉蓋后 測定魯米諾化學(xué)發(fā)光值 ? ? 每組實(shí)驗(yàn)設(shè) ? 個(gè)平 行? 抑制率? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 為未加 抗氧化劑的空白的發(fā)光值?為加入抗氧化劑后 的發(fā)光值? 根據(jù)濃度與抑制率的關(guān)系曲線可以 得?抑制率達(dá) ?時(shí)樣品的濃度即為 ? ? ? 可溶 性 魷 魚 墨 黑 色 素 清 除 羥 基 自 由 基 ? ? ?活性?抗壞血酸 ? ? 酵母懸浮液 ?魯米 諾 ? ? 體系?依據(jù) ? ? ? ? ? ?等?各可 溶性黑色素組分用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?配 制濃度分別 ? 和 ? ? ? ?的溶液?各取 ? ? ?于小試管中?再 加入 ? ? ?抗 壞 血 酸 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 期郭?欣?等?超聲降解法制備可溶性魷魚墨黑色素及其抗氧化性? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?魯米諾? ? ? ? ? ? 用 ? ? ? ? ? ? ? ? ? 配制? ? ?酵母懸浮液 ? ? ? ?混勻后溫育 ? ? ? 再加入 ? ? ? ? ? ? ? ? ?啟動反應(yīng)? 拉上蓋?測魯 米諾化學(xué)發(fā)光值 ? ? 抑制率? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 為未加抗氧化劑的空白的發(fā)光值?為 加入抗氧化劑后的發(fā)光值? 根據(jù)濃度與抑制率 的關(guān)系曲線可以得發(fā)光值抑制率達(dá) ?時(shí)樣品 的濃度 ? ? ? ?結(jié)果 ? ?可溶性魷魚墨黑色素的制備 分級后的降解產(chǎn)物冷凍干燥后分別稱重?表 ?可以發(fā)現(xiàn)?隨著處理堿液濃度的升高?降解產(chǎn) 物的產(chǎn)率不斷增加? ? 天然魷魚墨黑色素溶于 ? ? ? ? ? ? ?進(jìn)行超聲降解處理可得到 ? ? ? 可溶性黑色素?產(chǎn)率為 ? ?大多數(shù)可溶性降 解產(chǎn)物集中于 ? ? 之下? 表 ?不同濃度 ? ?處理的可溶性黑色素各組分的重量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 樣品組分 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 總重 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 產(chǎn)率 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?天然魷魚墨黑色素和可溶性降解產(chǎn)物粒度 分析 對可溶性黑色素組分 ?和天然魷魚墨黑色 素進(jìn)行粒度分析?結(jié)果如圖 ? 所示?超聲處理前? 天然魷魚墨黑色素顆粒集中于 ? ? ? ? ? ?范 圍內(nèi)?超聲處理后的可溶性組分 ?的粒度分布于 ? ? ? ? ? ? ?和 ? ? ? ? ? ? ?兩個(gè)區(qū)間內(nèi)? 魷魚墨黑色素在超聲處理后的平均粒度從 ? ? ? ?下降至 ? ? ? ? 圖 ?天然魷魚墨黑色素和可溶性 黑色素組分 ?粒度分布圖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可溶性魷魚墨黑色素降解產(chǎn)物的紫外光譜 分析 觀察用 ? ? ? ? ? ? ? ?處理的可溶性魷魚 墨黑色素降解產(chǎn)物的紫外光譜圖?圖 ? 可以發(fā) 現(xiàn)? ? ? ? ? ? ? 都顯示出了很強(qiáng)的光譜吸收范 圍?這與實(shí)驗(yàn)之前對天然魷魚墨黑色素紫外光譜 分析結(jié)果是一致的? ? 種組分在 ? ?處都 有吸收峰?隨著分子量的減小?吸收峰變?nèi)?此外? ? ? ? 和 ? ? ? 在 ? ?和 ? ?還有 ? 個(gè)微弱的 吸收峰?其中 ? ?處的吸收峰可能是由于 ? ? ? 基團(tuán)引起的?而 ? ?處的不明顯吸收峰可能由 亞氨基基團(tuán)引起?與 ? ?吸收峰的變化趨勢一 致?分子量較大的組分吸收較強(qiáng)? ? 以下組分 在此區(qū)域吸收峰消失? 圖 ?可溶性魷魚墨黑色素 ?不同 分子量組分紫外光譜圖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可溶性魷魚墨黑色素降解產(chǎn)物的紅外光譜 分析 圖 ? 所示為可溶性魷魚墨黑色素組分 ? ? ? ? ? ? 和 ? ? ? 在 ? ? ? ? ?波長范圍的紅外 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?水?產(chǎn)?學(xué)?報(bào)? 卷 光譜?由于魷魚墨黑色素是結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的生物 大分子?包含的各種官能團(tuán)振動相疊加形成了一 系列寬且強(qiáng)的吸收峰? ? 種組分紅外圖譜相似? 分別做如下歸屬? ?在 ? ? ? ? ? ? ?區(qū)出 現(xiàn)的共振強(qiáng)吸收寬峰?為吲哚和吡咯結(jié)構(gòu)單元中 的? ? ? ? ? ?和? ? ? ? ?的伸 縮振動產(chǎn)生? ? ? ? ? ?區(qū)為脂肪族 ? ? ?的伸縮振動? ? ? ? ? ?為芳香環(huán)中 ?和? 的彎曲振動以及?的伸縮振 動?酞胺或酮基等非羧酸集團(tuán)? ? ? ?處的 吸收是 ? ? ? ?的變形振動?或是芳構(gòu)化?環(huán)化的 ? ?變形振動? ? ? ? ? ? ?處吸收歸 屬為 ? ? ? ? ? ? ?區(qū)的 ? ? ? ?伸縮振 動吸收?說明含羥基結(jié)構(gòu)? 圖 ?可溶性黑色素 ?不同分子量組分紅外光譜圖 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?通過進(jìn)一步比較發(fā)現(xiàn)? ? ? 組分和 ? ? ? 組分 相對 ? ? ?其活性基團(tuán)破壞較低?如 ? ? ? 組分在 ? ? ? ? ? ? ?吸收峰的減弱說明低分子量組 分 ? ? ? ? ? ? ? ?基團(tuán)破壞較嚴(yán)重?被氧化程度更 劇烈? ? ? ?處吸收峰的減弱說明黑色素中 苯環(huán)的結(jié)構(gòu)在超聲過程中被破壞?且小分子量組 分破壞程度更嚴(yán)重? 這與上一部分中自由基清除 實(shí)驗(yàn)中 ? ? ? ? ? 組分具有較強(qiáng)的自由基清除活性 是一致的? ? ?天然魷魚墨黑色素和可溶性降解產(chǎn)物的? 核磁譜圖分析 圖 ? 所示為可溶性黑色素組分 ?和天然魷 魚墨黑色素的?核磁共振譜圖?將 ? 種樣品化學(xué) 位移做如下歸屬? ? ? ? ?為脂肪族 中的 ?原子? ? ? ?歸屬為芳香族中的 ?原子?其中主要為吲哚?吡咯結(jié)構(gòu)? ? ? ?由酰胺?羧化物?醌類物質(zhì)中的羧基碳產(chǎn)生? 具體來說? ? ? 和 ? ?處的信 號歸屬為 ? ? ? ? ?派生物中脂肪族結(jié)構(gòu)? ? ?處的化學(xué)位移由異頭碳引起?來自于吲哚結(jié) 構(gòu)中 ? ? ? ? ? 歸屬為芳香基團(tuán)? ? ? 是由于 ? ? ? 和 ? ? ? ? ?的降解產(chǎn)物以及 ? ? ? 的氧化產(chǎn)物中的羧酸基團(tuán)引起? ? 除了 ? 個(gè) 組分相似之處?可溶性黑色素組分 ?和天然魷魚 墨黑色素仍有細(xì)微差別?與可溶性黑色素組分 ? 相比?天然魷魚墨黑色素在 ? ? ? ?處的化 學(xué)位移強(qiáng)度更大?這是由于黑色素骨架結(jié)構(gòu)中質(zhì) 子化的碳原子? ? ? 和季碳原子? ? ? ?引起的?說明黑色素可溶性降解組 分芳香結(jié)構(gòu)被微弱破壞? 圖 ?天然魷魚墨黑色素和可溶性 組分 ?的?固體核磁圖譜 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可溶性黑色素降解產(chǎn)物的清除自由基活性 可溶性魷魚墨黑色素降解產(chǎn)物的清除超氧自 由基活性?表 ? 和圖 ? 列出了不同可溶性魷魚 墨黑色素組分和肌肽的清除超氧自由基的 ? ? ? 值?結(jié)果顯示使用 ? ? ? ? ? ? ? ?處理的可溶 性黑色素 ? ? ?值普遍比較高?對于分子量 ? ? ? 組分? 濃 度 達(dá) ? ? ? ?時(shí)? 其抑制率也 只有 ?左右?分子量 ? ? 的組分? ? ?值也同樣 較高?活性最好的分子量 ? ? ? 組分 ? ? ?值也達(dá) 到了 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?和 ? ? ? ? ? ? ? ? ?處理的組分抗氧化性較好?其中?使用 ? ? ? ? ? ? ?處理?分子量 ? ? ? 組分? ? ?的 ? ? ?值均僅為 ? ? ? ? ?顯示出極高的清除超氧 自由 基 活 性? 與 作 為 商 品 抗 氧 化 劑 的 肌 肽 ? ? ? ? ? ? ? ? ?相比?各組分子量 ? ? ? 組 分清除超氧自由基活性明顯優(yōu)于肌肽? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 期郭?欣?等?超聲降解法制備可溶性魷魚墨黑色素及其抗氧化性? 表 ?不同濃度堿降解后的各組分可溶性 黑色素對 ? ? ?的 ? ?值 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?濃度 ? ? ? ? ? 分子量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 ?不同濃度堿降解后的各組分可溶性 黑色素對 ? ? ?的 ? ?值 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?可溶性魷魚墨黑色素降解產(chǎn)物的清除羥基自 由基活性?表 ? 和圖 ? 顯顯示了可溶性黑色素 降解產(chǎn)物清除羥基自由基活性?其趨勢與清除超 氧自由基活性類似?使用 ? ? ? ? ? ? ? ?處理 的組分 ? ? ?值最高?分子量 ? ? ? 組分的 ? ?值 均大于 ? ? ? ? ?使用 ? ? ? ? ? ? ? ?和 ? ? ? ? ? ? ? ?處理的組分 ? ? ?值明顯減小?分子 量大于 ? ? 的組分 ? ? ?值在 ? ? ? ? ? 之間?清除羥基自由基活性與肌肽相當(dāng)? ? ? ? ? ? ? ? ? 表 ?不同濃度堿降解后的各組分可溶性 黑色素對? 的 ? ?值 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?濃度 ? ? ? ? ? 分子量 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 圖 ?不同濃度堿降解后的各組分可溶性 黑色素對? 的 ? ?值 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?討論 ? ?超聲處理對于魷魚墨黑色素結(jié)構(gòu)的影響 從形態(tài)上分析?通過對天然魷魚墨黑色素和 可溶性組分的粒度分析可知?超聲處理之后黑色 素顆粒的尺寸大幅度下降?平均粒度從 ? ? ? ? 下降至 ? ? ? ?直觀的說明超聲作用將魷魚墨 黑色素大分子從高度聚合狀態(tài)降解為小顆粒物 質(zhì)?進(jìn)一步從化學(xué)結(jié)構(gòu)角度分析?由于真黑色素基 礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是一些共價(jià)交聯(lián)的吲哚環(huán)?高度的共軛效 應(yīng)產(chǎn)生了廣譜光吸收特性?對比各組分的紫外光 譜?紅外光譜和核磁共振譜可以發(fā)現(xiàn)?與天然魷魚 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?水?產(chǎn)?學(xué)?報(bào)? 卷 墨黑色素相比?可溶性降解產(chǎn)物的化學(xué)結(jié)構(gòu)并沒 有發(fā)生太大變化?推斷超聲主要破壞黑色素顆粒 的高度聚合狀態(tài)?而黑色素的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)和官 能團(tuán) 并 沒有 被 破壞?只有 少數(shù) 基 團(tuán)?如 ? ? ? 和 ? ? ? ? ?的部分環(huán)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生斷裂?或是被氧化生 成了羧基? 將可溶性降解產(chǎn)物進(jìn)行超濾處理分級 后發(fā)現(xiàn)?小分子量組分? ? ? ?結(jié)構(gòu)破壞較為劇 烈?隨著分子量的增大?主要結(jié)構(gòu)和基團(tuán)保留的越 完整? 因此?超聲對大分子物質(zhì)的降解主要作用 于三維高度聚合結(jié)構(gòu)或是重復(fù)序列單元?而對于 和活性密切相關(guān)的主要化學(xué)結(jié)構(gòu)破壞很小? ? ?超聲降解魷魚墨黑色素機(jī)理 超聲作用可以迅速將不溶性的魷魚墨黑色素 降解為可溶性小分子物質(zhì)?且不破壞產(chǎn)物的主要 化學(xué)結(jié)構(gòu)?其降解機(jī)理包括 ? 方面? ?空化 作用產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫高壓和剪切力效應(yīng)?液體受 到超聲波作用后?當(dāng)媒質(zhì)分子間的平均距離漸漸 增大并超過極限距離?便會將液體拉斷形成空穴? 空化現(xiàn)象包括氣泡的形成?成長和崩潰過程? 在 氣泡劇烈收縮與崩潰的瞬間?泡內(nèi)可以產(chǎn)生局部 的高達(dá) ? ? ? ? ? 的壓力?以及 ? ? ?的高 溫?使各種粒子運(yùn)動速度大大加快?從而使許多物 理和化學(xué)過程急劇加速?空化效應(yīng)使得大分子聚 合結(jié)構(gòu)快速斷裂?降解為小分子顆粒? 自由基 效應(yīng)?液體中的水分子利用空穴破碎時(shí)的瞬時(shí)高 溫高壓?在空穴周圍進(jìn)行熱裂解反應(yīng)?生成大量氫 自由基? ?和羥基自由基? ? ?在自由基的 攻擊下?黑色素大分子經(jīng)過部分氧化還原反應(yīng)?發(fā) 生降解? 降解過程中加入的高濃度堿液?加速 了共價(jià)鍵和氫鍵的斷裂?加劇了降解的發(fā)生? ? ?自由基清除活性與超聲處理過程中堿液濃 度以及各組分分子量的關(guān)系 黑色素清除自由基活性主要由于黑色素結(jié)構(gòu) 中的 ? ? ? 和 ? ? ? ? ?結(jié)構(gòu)?當(dāng) ? ? ? 和 ? ? ? ? ?在苯 二酚和苯醌結(jié)構(gòu)之間轉(zhuǎn)換時(shí)會失去 ? 個(gè)電子?此 時(shí) ? ? ? 和 ? ? ? ? ?在催化 ? ? ?變?yōu)?? ? 和 ? ? 起到了超氧化物歧化酶的作用? 各可溶性黑色素降解產(chǎn)物在清除羥基自由基 和超氧自由基活性上顯示出了相同趨勢?隨著處 理堿液濃度的增大? ? ?值逐漸減少?清除自由基 活性逐漸增大?這可能由于?較低濃度堿液使得黑 色素溶解不充分?在超聲過程中與溶劑作用沒有 高濃度堿液組徹底?而高濃度堿液處理的組分降 解的更為充分?暴露了更多的活性基團(tuán)? 對于相同堿液處理的樣品來說?清除自由基 活性隨著組分分子量的增大而增強(qiáng)?這是由于低 分子量組結(jié)構(gòu)被破壞程度最劇烈?一部分具有還 原性的基團(tuán)被破壞?而高分子量組分則較完整的 保留了黑色素的化學(xué)結(jié)構(gòu)中的相關(guān)活性基團(tuán)? ? ? ? 和 ? ? ? ? ?結(jié)構(gòu)較少被破壞?這也與不同分 子量組分的紫外和紅外光譜的結(jié)果一致? 實(shí)驗(yàn)表明?用 ? ? ? ? ? ? ? ?和 ? ? ? ? ? ? ? ?處理?分子量大于 ? ? 的可溶性黑色素組 分具有顯著的自由基清除活性? 機(jī)體的衰老是由 自由基引起的?魷魚墨黑色素作為一種天然的新 型自由基清除劑?具有較強(qiáng)開發(fā)潛力?而黑色素可 溶性能夠增強(qiáng)其吸收效果?提高其體內(nèi)利用效率? 為進(jìn)一步開發(fā)黑色素產(chǎn)品提供廣闊前景? 參考文獻(xiàn)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?林亮全?陳維泰? 不同動物來源所萃取黑色素之抗 氧化特性? ? 臺灣農(nóng)業(yè)化學(xué)與食品科學(xué)? ? ? ? ? ? ?侯冬巖?回瑞華?劉曉媛?等? 蕎麥?大麥和燕麥抗 氧化性 能 的 比 較 ? ? ? 食 品 科 學(xué)? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 期郭?欣?等?超聲降解法制備可溶性魷魚墨黑色素及其抗氧化性? ? ? ?陳士國?薛勇?薛長湖?等? 魷魚墨黑色素絡(luò)合鐵離 子的活性研究? ? 離子交換與吸附? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?水?產(chǎn)?學(xué)?報(bào)? 卷 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?