芦笋多酚结合热加工抑制酪氨酸酶活性的研究

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:m200997
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
黑色素的过量积累会引起果蔬褐变以及人体黑素瘤等皮肤疾病,酪氨酸酶(TYE)是黑色素生成过程中的关键酶和限速酶,目前常用的TYE抑制剂如曲酸和熊果苷等对人体有一定的副作用。因此,筛选高效低毒的新型TYE抑制剂具有重要的价值。芦笋味道鲜美,是一种热量低且营养价值高的蔬菜,其富含的多酚和皂苷等生物活性成分具有抑制TYE的潜力。为此,本文以芦笋为原料比较了不同干燥方式对芦笋营养品质及抑制TYE能力的影响;基于最佳干燥方式得到的芦笋粉末,通过超声辅助大孔树脂纯化芦笋多酚;将纯化后的芦笋多酚在高温反应釜中进行热加工,分析热加工对芦笋多酚抑制TYE活性的影响;同时研究了不同单体酚之间的相互作用;阐明了超声联合热加工和微波联合热加工对多酚和皂苷抑制TYE活性的影响,主要结果分述如下:研究了真空干燥(VD)、远红外干燥(FIRD)、热风干燥(HAD)和冷冻干燥(FD)对芦笋微观结构、色泽、活性成分和TYE抑制的影响。与FIRD、HAD和FD相比,VD芦笋粉末中总酚含量最高,为791.79μg/g·dw。不同单体酚与纤维素之间的吸附作用受多酚分子量、羟基以及苯环数的影响,VD芦笋粉末游离酚提取液中单体酚含量最高(没食子酸、芦丁、肉桂酸、阿魏酸和槲皮素分别为151.40μg/g·dw、117.90μg/g·dw、159.41μg/g·dw、244.46μg/g·dw和118.67μg/g·dw)。而FD样品具有较高的皂苷和叶绿素含量,分别为2.69 mg/g·dw和0.40 mg/g·dw。VD和FD样品的TYE抑制率明显高于FIRD和HAD样品,其中VD芦笋中游离酚提取液对TYE二酚酶的抑制率可达57.98%。而FD游离酚和结合酚提取液对单酚酶的抑制率可达到55.24%和62.26%。综合来看,VD是适用于保留芦笋多酚和抑制TYE的干燥方式。选择VD干燥的芦笋进行后续试验,通过超声波辅助大孔树脂纯化芦笋多酚。结果表明25℃下,60 W超声功率可以使多酚得率提升51.47%。温度为25℃~30℃,功率为24 W~60 W的超声处理可以明显提升D101树脂对芦笋多酚的吸附和解吸能力。大孔树脂吸附动力学分析表明一级动力学模型能更好地描述大孔树脂吸附芦笋多酚的起始阶段,二级动力学模型和粒子扩散模型能更好地预测大孔树脂对芦笋多酚的吸附行为。热力学分析表明Freundlich模型更适用于描述不同温度下D101大孔树脂对芦笋多酚的吸附。此外,超声处理可以将大孔树脂解吸芦笋多酚达到平衡的时间由60 min缩短至30min~40 min。超声处理可以使树脂对芦丁、阿魏酸和槲皮素的解吸能力较对照组而言分别提高1.72,1.20和1.62倍。为了增强芦笋多酚的抑制TYE活性,对初步纯化后的芦笋多酚(ASE)进行加热处理。经140℃90 min热加工后,芦笋多酚可以由8.14 mg/m L提高到18.33 mg/m L,TYE抑制率由3.26%增加到51.22%。其中,热加工前存在的反式4-羟基肉桂酸(CA)、阿魏酸(FA)和槲皮素(Que)在热加工过程中逐步消失;芦丁存在于热加工的整个过程中;香豆酸在热加工前并未检出而在热加工后出现。此外,热加工对ASE羟基自由基清除能力和还原力的提升效果比DPPH和ABTS自由基清除能力的提升更为明显。经过ASE和热加工的芦笋提取物(ASEH)处理的B16F10细胞出现大小减少、胞浆变性、核碎裂等形态学变化。各ASE和ASEH处理组的细胞活力都随着浓度的增加而下降。ASE在低浓度下对B16F10细胞黑色素的生成有促进作用而高浓度对其有抑制作用,ASEH比ASE具有更高的抑制能力。热加工过程中芦笋多酚的抑制TYE能力是由多种单体酚相互作用共同决定的。为了进一步探究不同单体酚之间的相互作用,首先测试了CA和FA对TYE的抑制作用,CA和FA对TYE的抑制率分别为12.15%和22.17%,而CA和FA联合处理(CA-FA)对TYE的抑制率可高达90.44%。一级动力学模型和Weibull模型分别较好地描述了添加2 m M~4 m M和6 m M~10 m M CA-FA后TYE的失活过程。分子对接结果表明CA和FA是通过丝氨酸282、组氨酸263和缬氨酸283等氨基酸残基与TYE活性空腔相互作用,从而抑制TYE。在37组不同单体酚组合的相互作用研究中,由Que、CA和FA组成的第11组多酚(Group11)协同效果最好。Group11属于竞争性抑制剂,抑制常数KI值为0.239 m M。Group11的荧光猝灭机制属于静态猝灭,且其与TYE的结合能力远远大于Que,所形成的Group11-TYE复合物也更为稳定。在Group11与TYE的结合过程中,疏水作用是主要驱动力。Que、CA和FA可同时对接到TYE的不同活性位点,从而协同抑制TYE,其中阳离子-π、阴离子-π、静电作用及氢键是单体酚与TYE结合的主要作用力。基于CA、FA和Que对TYE的协同抑制作用,阐明了超声联合热加工以及微波联合热加工对Group11和皂苷抑制TYE能力的影响。120℃~150℃下加热30 min~120 min可以明显提高Group11与皂苷抑制TYE能力,且150℃下加热120 min后,Group11的TYE抑制率可达97.8%。超声联合热处理提高了Group11与TYE的结合常数,疏水相互作用是结合反应的主要作用力,超声联合热处理后生成新的化合物,名为2-羟基-3-(3-羟基-4-甲氧基苯基)-丙酸4-(2,3-二羟基丙基)-苯基酯。在700 W 20 min微波联合120℃30 min热处理中,原薯蓣皂苷和薯蓣皂苷的添加可以明显提高其抑制TYE的能力。荧光光谱分析表明TYE与多酚和皂苷结合的Ka值为1.09×105 L/mol~2.11×105 L/mol。超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS)分析表明皂苷的去糖基化反应以及酯类物质的生成是多酚抑制TYE能力提升的主要原因。
其他文献
鸡蛋液具有丰富的营养和良好的凝胶特性,是优质的动物性蛋白来源,但是其应用范围较窄,多为鲜食和应用在鸡蛋布丁、鸡蛋干及蒸蛋糕等以鸡蛋为主的产品中,在以其它蛋白为主的凝胶体系中使用较少,这样就限制了鸡蛋营养价值和凝胶特性在其它凝胶类产品中的发挥。大豆分离蛋白(SPI)是优质的植物蛋白,价格低廉,市场上使用它的产品较多,但是其蛋氨酸含量低于联合国粮农组织(FAO)与世界卫生组织(WHO)建议的配比,拉低
红酵母红素与番茄红素具有相似的结构,拥有很强的抗氧化、抗炎、免疫调节及抑制肿瘤等功能。本实验室前期研究证明,红酵母红素对多种疾病都有良好的预防和干预作用,但对急性肝损伤的干预效果和机制还未进行系统研究。药物、酒精、化学物质、病毒及自身免疫等因素均可导致急性肝损伤,如果治疗不及时或治疗方式不恰当,急性肝损伤很有可能转为慢性肝炎、肝纤维化、肝硬化,甚至发展为肝癌。本论文旨在研究红酵母红素对急性肝损伤的
面条是亚洲国家最重要的传统主食之一,其生产和食用历史已有4000多年。近几十年来国内面条产量激增,但是高端面条发展缓慢,这使得国内面条产业进入高产低质的瓶颈阶段。传统手工空心挂面是传统高端挂面的代表,因其易煮制、口感弹韧爽滑而备受消费者青睐。但是传统手工空心挂面复杂的加工工艺和高盐含量严重阻碍了其工业化发展。目前关于传统手工空心挂面的研究极少,没有足够的理论基础支持其实现低盐化、机械化生产。故本课
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)是一种全世界公认的食源性病原菌之一,可造成许多食品安全问题。同时,随着抗生素的滥用,金黄色葡萄球菌已进化为耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(methicillin-resistant S.aureus,MRSA)等多种耐药菌株。MRSA是食品安全、动物健康和现代医疗保健等领域出现的新问题,需要开发新的抗菌药物来取代过度使用的传统抗生素。近年来,针
肥胖已成为威胁人类健康的主要因素之一,通常认为,导致大多数肥胖的重要原因是摄入过量的高能量饮食。而体重超重和葡萄糖耐量减低则是饮食诱导的肥胖的两个关键特征。摄入膳食脂肪不仅可以通过不同的分子途径来实现对脂质代谢相关基因的表达调控,还能影响食欲相关激素的信号传导。另外,这些参与脂质代谢的分子途径还与慢性炎症和胰岛素抵抗有关。但高糖饮食在代谢综合征研究方面的应用则较为少见。作为机体中由糖合成脂肪所必经
常言道:民以食为天,食以安为先,食品卫生和食品安全关系到每一个人的身体健康和生活质量。而与人类共存几千年的致病菌一直不断地对人类的生命安全构成严重的威胁。小肠结肠炎耶尔森氏菌是一种较为常见的致病菌。该菌广泛存在于食品和环境中,能够引起人的急性胃肠炎型食物中毒。本论文利用全细胞指数富集的配体系统进化技术(SELEX),旨在筛选出针对小肠结肠炎耶尔森氏菌的亲和力高、特异性好的新型适配体序列,此外,还研
面包的霉变腐败不只会导致巨大的经济损失,有些真菌产生的毒素也会对人体健康构成严重威胁。如何有效控制面包的霉变腐败,延长其货架期已成为阻碍当前我国面包行业发展的首要问题。天然保鲜剂因其没有化学合成保鲜剂所带来的环境污染,农药残留及威胁健康等问题,已成为国内外食品保鲜行业研究的热点。然而,天然保鲜剂存在使用成本高、效率低及作用靶向不明确等问题。精油作为主要的天然植物源保鲜剂,由于香气阈值低,作用时效短
生活污渍以及细菌、病毒等微生物的存在,严重影响着人们的生活品质,甚至危害身体健康,因此研究防污、抗粘附和自清洁材料具有实际的应用价值,受荷叶表面结构与性能的启发,制备出具有低表面能含硅组分以及构造表面粗糙结构的疏水材料具有十分重要的意义。多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)与二氧化硅(SiO2)都具有典型的Si-O-Si骨架结构,前者POSS顶点硅与有机基团键接后具有较强的设计性,后者SiO2表面含羟
杨梅酒颜色诱人,口感独特,香气丰富,是一种极具市场潜力的杨梅深加工产品。然而杨梅酒不耐贮藏,货架期较短。用现有工艺酿造的杨梅酒产品在常温下贮藏三个月便发生严重的颜色劣变,商品价值大大降低,极大限制了杨梅酒的运输、贮藏与消费。杨梅酒的颜色劣变是一个复杂的问题,而目前对于杨梅酒颜色劣变原因及控制方法的研究尚处在起步阶段,相关研究较少。花色苷是杨梅酒的主要呈色物质,但其降解机理还未完全阐明。为解决上述问
目前,我国高校会计学专业和其他专业的思政教育基本都是在"两课"中完成。因此,教师应该将教书和育人有机结合,渗透到一体化教学过程中。文章探讨"成本会计"课程思政教学设计的思路,挖掘该课程蕴含的思政元素以及改进执行过程中的教学方法和评价方法,这是对"课程思政"教学思想的落实与执行,有助于实现知识传授、能力提升和价值引领的有效结合。同时,这对学生职业素养的养成和职业精神的培养具有重要意义,更为培养新时代