用工业单宁酸生产精制单宁酸工艺的研究

五棓子单宁(Gallotannin)是中国五棓子(Chinese Gallnut)中主要成份之一,由此为原料制得的提取物,统称单宁酸(Tannic Acid),又名鞣酸。直接从五棓子用水浸出单宁溶液,经真空浓缩,再喷雾干燥制成粉状,此称为工业单宁酸,一般工业上使用能满足要求。但在医药、食品工业、化学分析上要求更高质量的单宁酸,一般工业用单宁酸质量不能满足其要求,必须使用工业用单宁酸进一步精制、提纯。关于精制提纯的方法,国外多用有机溶剂萃取的方法,国内有些厂多用离子交换树脂法,我们根据工厂需要对以工业单宁酸生产精制单宁酸的工艺进行了试验室的研究。     

速溶茶与单宁酸酶

单宁酸酶是各种曲霉属和青霉素在单宁酸中生长起来的,这种酶可以水解酚酸的各种酯,其中包括茶中的棓酸盐多酚。过去,曾有人报导在加工速溶茶的过程中使用单宁酸酶。它可以水解加入茶中的稀奶油棓酸盐多酚和咖啡因混合物中形成的沉淀,从而提高速溶茶在冷水中的溶解度。可是,由于酶的价格过高而妨碍了它的使用。过去报导过一些利用不同基质分析单宁酶     

单宁酸的化学性质及应用

单宁酸属水解类单宁,是具有重要开发利用价值的天然产物。本文主要综述了单宁酸的自然资源,化学特性及其在日化,医学,食品,皮革等工业中的应用现状与进展。     

单宁酸沉淀法提取废烟叶中的烟碱

以单宁酸为沉淀剂,用超声辅助提取法提取废次烟叶中的烟碱。考查了提取介质、固液比、提取时间和提取温度及沉淀剂用量等对烟碱提取率的影响。实验结果表明：用水做提取介质,在固液比为1∶15（g/mL）,70℃温度下超声提取30 min,用4.5g单宁酸进行沉淀,烟碱的提取率为1.06%。     

单宁酸对布氏田鼠能量代谢的影响

为了解单宁酸对成年布氏田鼠(Lasiopodomys bandtii**)能量代谢和产热的影响,本文采用含0、3.3%和6.6%单宁酸浓度的食物饲喂布氏田鼠21 d,对其体重、基础代谢率、非颤抖性产热和能量收支等进行了测定。代谢率采用封闭式流体压力呼吸计测定;非颤抖性产热用皮下注射去甲肾上腺素诱导;能量摄人采用食物平衡法测定。结果发现:(1) 单宁酸食物对布氏田鼠的体重没有明显影响;(2)取食含6.6%单宁酸食物的动物的基础代谢率于第10 d高于对照组。20 d时,3组动物的基础代谢率没有显著差异;(3) 单宁酸食物对非颤抖性产热没有显著影响;(4) 食用含单宁酸食物的动物的摄人能和消化能于第10 d显著低于对照组,但第20 d时则差异不显著。这些结果表明:布氏田鼠的基础代谢率和能量摄入对单宁酸的反应具有时段性,短期内能量消耗增加,随着动物对食物的适应,生理功能恢复到正常水平。     

槟榔花生物学特点及单宁酸含量分析

实地观测与详尽分析结果表明,槟榔单性花、雌雄异花同株,花期长、粉多蜜香;花粉球形或扁球形,极轴长26 μm、赤道轴长27.2μm,壁有两层,单槽孔,化学成分配比均衡;用HPLC法测定槟榔花粉单宁酸含量为0.7%,两个蜂面出现保留时间（TR）分别为2.935 min（蜂Ⅰ）和3.208 min（蜂Ⅱ）,其中峰Ⅱ（3.208）＞标准液（CK）高出0.087 min.     

根田鼠对食物单宁酸的解毒代价

在实验室条件下,测定了根田鼠对单宁酸的解毒代价。结果表明,在食物蛋白质为10％的条件下,摄食3％和6％单宁酸食物的根田鼠经尿液分泌的葡萄糖醛酸较对照组分别增加13．77％和38．80％;与对照组比较,在食物蛋白质为20％的条件下,摄食3％和6％单宁酸食物的实验个体尿液分泌的葡萄糖醛酸分别增加6．11％和22．25％。在食物蛋白质为10％时,用3％和6％单宁酸食物处理的个体,其尿液NH4^ —N含量较对照组个体分别增加51．69％和198．44％。在食物中蛋白质为20％时,摄食3％和6％单宁酸食物的试验个体,其尿液中的NH4^ —N含量分别较对照组高1．72％和74．19％。由此说明,单宁酸能显著增加根田鼠尿液葡萄糖醛酸分泌量,根田鼠尿液的NH4^ —N的含量随食物单宁酸增加而增高,从而增加动物机体对单宁酸的代谢价。     

极田鼠基础代谢率对单宁酸反应的格局

采用Kalabukhov-skvortsov封闭式流体压力计测定根田鼠基础代谢率对食物单宁酸的反应格局。在食物蛋白质为10％条件下,摄入3％单宁酸食物的根田鼠在第5天、10天和20天的基础代谢率分别较第0天增高10．94％、20．82％及23．54％;摄入6％单宁酸食物的根田鼠在第5天、第10天和第20天的基础代谢分别较第0天增高18．67％、29．07％及27．71％、当食物蛋白质为20％时,摄入3％单宁酸食物的根田鼠在第5天、第10天和20天的基础代率分别较第0天增高6．67％、10．63％及11．21％;摄入6％单宁酸食物的根田鼠在第5天、第10天和20天的基础代谢率分别较第0天增高9．01％、14．50％及16．09％。说明,食物单宁酸能显地增加根田鼠的基础代谢率,充分检验了单宁酸使植食性小哺乳动物基础代谢率增高的假设。     

单宁酸对棉铃虫谷胱甘肽S转移酶的影响

通过培养基混药法,研究了植物次生物质单宁酸对棉铃虫Helicoverpa armigera（Hübner）谷胱甘肽S-转移酶活性的影响。谷胱甘肽S-转移酶活性随棉铃虫发育期的进程而变化,在卵期最低,5龄、6龄幼虫和成虫期最高。用含0.005%单宁酸的饲料饲喂棉铃虫后,5龄和6龄幼虫的谷胱甘肽S-转移酶活性明显降低,分别为对照的59%和67%。单宁酸低剂量、短时间处理棉铃虫幼虫,可诱导中肠和脂肪体中的谷胱甘肽S-转移酶的活性增加,高剂量或低剂量长时间处理没有诱导增加作用,甚至还有抑制作用。单宁酸连续处理4代,对棉铃虫6龄幼虫中肠谷胱甘肽S 转移酶均有抑制作用,对脂肪体谷胱甘肽S-转移酶活性无明显影响或有抑制作用。单宁酸处理的第4代幼虫对溴氰菊酯的敏感度有增加的趋势,对甲基对硫磷的敏感度没有明显改变。     

单宁酸对高原鼠兔血脂水平的影响

2011年5-8月在中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站,用分光光度法测定每月野外捕捉的高原鼠兔和7月份室内灌胃单宁酸的高原鼠兔血清中甘油三酯、磷脂、总胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇的水平。结果发现单宁酸对高原鼠兔血清中各种脂类水平有不同的影响。灌服单宁酸后胆固醇水平没有显著变化;中剂量和高剂量组甘油三脂水平在灌胃1 d和4 d后显著下降;中剂量和高剂量组磷脂水平显著下降;高剂量组高密度脂蛋白胆固醇水平在灌胃1 d和4 d显著高于对照组。甘油三脂和磷脂水平在5-7月逐渐上升,而8月下降;胆固醇和高密度脂蛋白胆固醇水平在5-7月逐渐下降,而8月上升;甘油三脂水平与高密度脂蛋白胆固醇水平有显著的负相关性。结果表明一定剂量的单宁酸在短期内能降低高原鼠兔血清中甘油三脂和磷脂水平,升高血清中高密度脂蛋白胆固醇水平,而高原鼠兔血脂水平月份间变化可能与高原鼠兔营养水平和繁殖性能相关。     

单宁酸体外抑制痘苗病毒感染活性的效果分析

目的:观察单宁酸体外抑制痘苗病毒(VACV)感染的效果,探讨单宁酸干扰病毒入侵宿主细胞膜脂的效应机制。方法:基于痘苗病毒细胞感染模型,在病毒吸附前、吸附后和吸附同时3种情况下分别添加单宁酸,采用中性红比色法检测单宁酸对VACV的抑制作用,利用荧光偏振法和流式细胞术分别测定VACV对细胞膜流动性和膜电位的影响及单宁酸的干预作用。结果:单宁酸以病毒吸附后及病毒吸附同时2种方式加入时可抑制VACV感染,半数抑制浓度(IC50)分别为8.7和13.1μg/m L,治疗指数(TI)分别为9.3和6.2;VACV感染可增加细胞膜流动性,单宁酸在病毒吸附后作用,可显著降低细胞膜流动性;VACV感染使细胞膜电位绝对值增大,单宁酸对VACV感染引起的细胞膜超极化状态没有明显影响。结论:单宁酸具有明显的体外抑制VACV感染宿主细胞的作用,其机制可能与拮抗因病毒感染所致的细胞膜流动性升高的膜脂干扰效应有关。     

用单宁酸作示踪剂观察上皮细胞间的紧密连接

运用单宁酸染色示踪技术是研究细胞膜和细胞膜特化结构与功能关系的一种新发展起来的技术。用戊二醛加单宁酸的混合液固定生物组织,能够提高各类细胞表面膜的电子密度和反差。冰冻复型技术是研究质膜结构的一种很好方法,结合单宁酸示踪技术,可进而了解膜上某些结构及其功能之间的关系。冰冻复型膜上显示:在胃和小肠粘膜上皮顶端相邻两上皮细胞之间以及近肝毛细胆管处组成紧密连接的网状索条层数多,排列紧密,此处紧密连接结构发育好,单宁酸不能通过这个部位;在肾近端小管上皮细胞,网状索条仅有1～2层,单宁酸能通过此部位不受阻挡,在生理条件下,有利于肾近端小管参与重吸收和对机体水盐代谢平衡的调节。     

单宁酸对杨小舟蛾谷胱甘肽S-转移酶活性的诱导

利用分光光度酶动力学的方法,确定杨小舟蛾Micromelalopha troglodyte(Graeser)谷胱甘肽S-转移酶(GSTs)的最适反应条件,并进一步研究单宁酸对杨小舟蛾GSTs活性的诱导。结果表明:杨小舟蛾GSTs测定的最适反应pH为6.5,最适反应温度为25℃。杨小舟蛾GSTs的米氏常数(KmCDNB和KmGSH)为2.63±2.32和0.61±0.10mmol/L,最大反应速度(VmaxCDNB和Vmax GSH)分别为556.26±380.02和234.12±12.84nmol/(min.mg)。单宁酸对杨小舟蛾GSTs诱导具有明显的剂量效应和时间效应关系。有效成分为0.01,0.05,0.10,0.50和1.00mg/mL的单宁酸作用48h后,杨小舟蛾体内GSTs活性分别增加了1.13,0.89,0.94,0.86和0.85倍;同样有效成分的单宁酸作用72h后,杨小舟蛾GSTs活性分别增加了1.49,1.06,1.55,1.63和0.93倍;而作用96h后,GSTs活性则分别增加了2.04,1.61,1.12,1.56和2.03倍。     

凋落物与单宁酸对森林土壤无机氮的影响

采用室内培养试验,研究了不同凋落物和单宁酸对森林土壤硝态氮和铵态氮的影响.结果表明：凋落物和单宁酸加入均降低了土壤硝态氮和铵态氮含量.杉木凋落物使红壤硝态氮和铵态氮含量分别降低6.1%～25.9%和19.7%～68.6%.杉木凋落物中黄红壤无机氮含量的降幅大于毛竹,对铵态氮的影响极显著.与对照相比,单宁酸处理能显著降低黄红壤中铵态氮含量,单宁酸浓度越高,其降幅越大,至高浓度(HG)时,其降幅达31.9%～57.8%.随着培养时间的延长,低浓度单宁酸处理(HL)中硝态氮含量降幅逐渐增大,第84天达到4.5%;在HG处理下,第7～28天的硝态氮含量增加了10.3%～18.5%,而第56和85天分别降低 23.9%和42.3%.     

单宁酸对根田鼠食物摄入量和蛋白质消化率的效应

在食物中含10 %和20%蛋白质的条件下, 采用食物平衡法测定了单宁酸对根田鼠食物摄入量和蛋白质消化率的作用。食物蛋白质含量为10 %时, 第1～5 天, 单宁酸对根田鼠食物摄入量具有显著的抑制作用, 自第6天, 其作用不明显, 以3 %和6 %单宁酸处理的根田鼠, 其食物蛋白质消化率较对照组分别降低22 %和47.67 %;在食物蛋白质含量为20 %的条件下, 单宁酸对根田鼠的食物摄入量和蛋白质消化率无显著作用。上述结果验证了植物次生化合物能抑制植食性小哺乳动物食物摄入量及蛋白质消化率的假设。     

负压空化法提取五倍子单宁酸的响应面法优化

本文将负压空化提取与响应曲面设计相结合的方法应用于五倍子单宁酸的提取中,利用中心组合(Box-Behnken)实验设计原理研究了提取温度、液固比、提取时间3个自变量对响应值单宁酸提取得率的影响.结果表明,负压法提取五倍子单宁的最佳工艺条件为:提取温度55℃、液固比24∶1 (mL∶g)、提取时间30 min,在此条件下单宁酸提取率为66.56％,与模型预测值(67.353％)相对误差为1.18％＜5％,证明响应面回归方程的预测值与试验值之间具有较高的拟合度.     

蛋白质,纤维素和单宁酸对东方田鼠摄食的影响

食物选择性是动物对取食生境中现存的食物种类做出的选择,是一个复杂的生态适应过程,与动物自身生理状及环境中食物的可利用量密切相关。单宁酸、蛋白质和纤维素是影响植食性动物食物选择的重要因素。在控制其它营养因子的条件下,设置10%蛋白质+2.25%纤维素+3%单宁酸(食物1)/6%单宁酸(食物2)和20%蛋白质+4.51%纤维素+3%单宁酸(食物3)/6%单宁酸(食物4)4个处理组,通过自助餐式选择笼内的喂养实验,测定单宁酸、蛋白质和纤维素对东方田鼠食物选择的影响。结果表明,东方田鼠对3%单宁酸处理组食物摄食量显著高于对6%单宁酸处理组(P0.001);但东方田鼠对6%单宁酸食物摄食量依蛋白质浓度变化,在20%蛋白质处理组的摄食量显著高于10%蛋白质处理组(P0.05);在含3%单宁酸处理组中,纤维素成为影响东方田鼠摄食的主要因素,而当单宁酸浓度增加到6%时,纤维素和蛋白质对东方田鼠摄食影响差异不显著;总之,单宁酸、蛋白质和纤维素对东方田鼠的摄食都产生重要影响,单宁酸对东方田鼠食物选择的影响程度最大,纤维素次之,蛋白质对东方田鼠摄食的影响会随单宁酸浓度的升高而增大。     

单宁酸对根田鼠断乳幼体生长和存活的影响

在食物中含10％和20％蛋白质条件下,测定了单宁酸对根田鼠幼体在断乳后20d内的生长和存活的影响。结果表明,食物中含蛋白质为10％的条件下,摄食含3％和6％单宁酸食物的试验个体生长速率分别为-0．135g/d和-0．25g/d,食物利用效率均显低于对照组,断乳后20d内平均存活天数较对照组分别下降26．23％和49．36％。在食物蛋白质为20％的条件下,摄食含3％和6％单宁酸食物的试验个体生长速率分别为0．134g/d和-0．116g／d,摄食6％单宁酸食物的试验个体食物利用效率显低于摄食3％单宁酸食物的试验个体和对照组个体,断乳后20d内的平均存活天数较对照组下降39．41％,摄食3％单宁酸食物的试验个体较对照组略有下降,但不显。上述结果验证了单宁酸能显影响植食性小哺乳动物生长和存活的假设。     

单宁酸对甜菜夜蛾幼虫生长发育及酚氧化酶活性的抑制作用

采用摄食毒力法研究了单宁酸对甜菜夜蛾[Spodoptera exigua (Hübner)]幼虫生长发育的影响及毒力作用,并分析了单宁酸对甜菜夜蛾酚氧化酶的抑制动力学.结果表明,不同质量浓度单宁酸对甜菜夜蛾初孵幼虫具有较强的毒杀作用,对3龄幼虫的体质量以及蛹质量、化蛹及羽化过程也均有明显的抑制作用(P<0.05).随单宁酸质量浓度的提高或处理时间的延长,甜菜夜蛾初孵幼虫的校正死亡率逐渐增大,单宁酸的抑制生长效应逐渐增强,处理第7天,单宁酸对试虫的半致死浓度(LC50)为3.772 3 g·L-1;8 g·L-1单宁酸对3龄幼虫体质量增长的抑制率最高(35.09%);16 g·L-1单宁酸对蛹质量和羽化率的影响最明显.单宁酸能明显抑制甜菜夜蛾酚氧化酶的活力,且随单宁酸浓度的提高,酚氧化酶相对活力下降趋势明显趋缓,单宁酸对甜菜夜蛾酚氧化酶活性的半抑制浓度(IC50)为0.234 3 mmol·L-1;在加入不同浓度单宁酸的反应体系中,酚氧化酶的活力与酶液量呈明显的线性关系;不同浓度单宁酸对甜菜夜蛾酚氧化酶抑制作用的Lineweaver-Burk双倒数图为1组横轴截距不变的直线;另外,单宁酸和半胱氨酸均可将多巴醌还原为多巴,且还原量均随反应时间的延长而增加.研究结果说明,单宁酸对甜菜夜蛾酚氧化酶的抑制作用是可逆的,为典型的非竞争性抑制剂,抑制常数(Ki)为0.193 8 mmol·L-1;单宁酸对甜菜夜蛾酚氧化酶二酚酶的抑制作用与L-多巴氧化产物的还原有关.     

单宁酸对高原鼠兔和根田鼠生殖激素的影响

高原鼠兔和根田鼠是生存于青藏高原的小哺乳动物,它们所取食的高原植物含有多种次生化合物。为了证明食物中的次生化合物对高原鼠兔和根田鼠繁殖相关激素的影响,探讨它们与取食植物间的协同进化,分别对两种动物灌服0、5、10 和20 mg/ kg BW 剂量单宁酸1 d、3 d 及5 d 后,测定其下丘脑促性腺激素释放激素、血浆中睾酮和血浆雌二醇的含量。结果表明,单宁酸对高原鼠兔的LD₅₀ 为112 ±27.72 mg/ kg BW,对根田鼠的LD₅₀ 为117 ± 17.37 mg/ kg BW;单宁酸可以使高原鼠兔和根田鼠血浆睾酮和雌二醇水平升高,但对下丘脑促性腺激素释放激素水平没有明显的影响。说明单宁酸可能会促进这两种动物的性成熟,有利于它们的繁殖。