论文部分内容阅读
近几年来,在预防医学领域中,抗氧化剂研究的重要性日益引起人们的关注。一些由于氧化应激引起或促进的心脑血管疾病,肿瘤和机体失调,如糖尿病和风湿病,大多都与衰老有关。虽然这些疾病形成的机理非常复杂,但逐渐被意识到的是,膳食或某些膳食因子的摄入在预防和治疗这些疾病的过程中发挥着不可忽视的作用。导致这类疾病的原因主要是过度“西化”的生活方式,如精制的富含饱和脂肪酸的膳食以及糖摄入过高,而植物纤维素,矿物质和维生素摄入过低。
然而,长时间以来被认为毫无营养价值的天然植物化合物,逐渐引起了人们极大的兴趣。植物化合物是一类植物的次生代谢物,它们能够使抵御微生物的进攻,还能作为信号传导物质等。多酚就是这样的一大类植物化合物。它们存在于许多水果、蔬菜、坚果、种子、花朵、树皮、饮料,以及作为天然成份存在于一些商业食品之中。多酚由于其显著的保健作用而成为研究的焦点。有报道称多酚能够抗肿瘤,抗动脉粥样硬化,抗溃疡,抗血栓形成,抗炎症免疫调节,抗菌,扩张血管,止痛的作用。
光皮木瓜为蔷薇科植物帖梗海棠[Chaenomeles.speciosa(sweet)Nakai]的成熟果实,主要分为两大类:皱皮木瓜(川木瓜、云木瓜、藏木瓜、日本木瓜等)和光皮木瓜(山木瓜),本实验所用材料为光皮木瓜(Chinesequince,CQ)属于木瓜同科植物榠楂[Chaenomeles.sinesis(Touin)Koehne],是我国传统的中药材。它具有祛风除湿、舒筋活络的功效。据报道,光皮木瓜含有丰富的膳食纤维和有机酸,特别是含有大量的有潜力的抗氧化剂。国内外关于光皮木瓜中多酚类物质和抗氧化能力的报道很少,而国内多为木瓜饮片中简单成份的分析。本项研究首先采用单因素结合多因素正交分析,加入纤维素酶解的新工艺,观察了温度、时间、pH:值等因素对多酚提取的影响,对CQ中多酚类物质的提取工艺进行了优化组合;其次采用分光光度法对CQ中多酚类物质的组成成份进行分析,并考察了不同采摘时期的CQ中多酚类成份含量及其组成比例的变化;采用聚酰胺薄层色谱法,利用不同展开剂和显色剂,分离纯化光皮木瓜多酚(PolyphenolsfromChinesequince,PCQ),并用不同显色剂,在可见、紫外光、凝胶成像仪中下观察,对分离成份做定性分析;运用SephadexLH-20葡聚糖凝胶层析技术对PCQ中的单宁进行纯化分离,并结合薄层色谱法鉴定其分离结果;体外:DPPH.自由基清除试验测试PCQ提取物的抗氧化活性,并观察多酚的动力学反应及其EC50,对PCQ的体外抗氧化活性进行综合评价;按照《保健食品功能评价规范》抗氧化功能测试的标准,同时建立D-gal和辐照小鼠过氧化模型,观察两者建立的难易程度,以获得更适合本试验的动物模型;成功建立动物模型后,将动物分组,以试验所得的PCQ提取物喂养小鼠,试验结束后,取小鼠血清,心、肝、肾、脑组织,测定其中MDA和SOD含量,评价PCQ的体内抗氧化效应。旨在全面系统的分析CQ中的多酚类物质,并结合体内外试验对PCQ的抗氧化效应做出综合评价,为光皮木瓜这一我国宝贵的传统资源的深度开发打下理论基础。
本研究主要试验结果如下:
1.采用溶剂提取结合纤维素酶解工艺提取CQ中的多酚类物质,单因素考察提取溶剂、提取次数、酶添加量、温度、pH值和时间对PCQ提取的影响,正交分析了酶添加量、温度、pH值和时间4个因素对PCQ提取的影响,并对比了酶解工艺前后多酚含量的变化。研究发现,50%乙醇做为提取溶剂、提取两次、纤维素酶添加量为1.0%、50℃、pH值调为4.5、提取时间30min后,PCQ能够得到最大提取率;正交实验表明对PCQ提取率影响的顺序为:温度>酶添加>时间>pH值,结合单因素实验结果,提取最佳工艺为酶添加量为1%,酶解温度55℃,pH值4.0,酶解时间30min;纤维素酶对多酚提取率影响显著,酶解前后的水提物(酶解前Cs,酶解后CEs)多酚含量提高了10.84%,醇提物(酶解前Cr,酶解后CEr)中多酚含量提高了41.72%。本研究显示,酶解的方法对Cr的影响较Cs大,总的来说,酶解方法能够显著提高多酚的提取率。
2.采用分光光度法测定了PCQ粗提物中总酚、单宁和黄酮的含量,并观察了不同成熟期PCQ成份,分析了其中成份含量及组成比例的变化。研究发现,Cs中总酚含量为586mg/100gFW(Freshweight),Cr1215mg/100gFW,总多酚含量为二者之和1801mg/100gFW;Cs中单宁含量为217mg/100gFW,Cr中为718mg/100gFw,总单宁含量为935mg/100gFw,约占总酚含量的51.93%;Cs中黄酮类含量为294mg/100gFW,Cr中为289mg/100gFW,总黄酮为583mg/100gFW,占总酚含量的32.39%。6月份的幼果果肉中有较高的多酚含量,7月份果肉中的多酚含量迅速下降,其后8、9月份下降速度逐渐变缓,最后则基本稳定或稍有下降;CQ果实发育过程中原花色素,黄酮与总酚含量的变化趋势基本相似,其他酚类如酚酸等单体物质则呈现出含量升高的趋势,至后期趋于平缓;果实发育初期,原花青素为果肉中主要的多酚物质,占总酚含量的50%以上,而黄酮和其他酚类分别占38%和16%,其后随着果实的发育,原花青素和黄酮类占比例逐渐降低,而其他酚类所占比例逐渐上升,至后期,各组含量变化趋于平缓成熟时原花青素占总酚含量的比例降至39%,黄酮含量的比例为32%,其他酚类所占比例升至27%。
3.采用聚酰胺薄层色谱法对PCQ粗提液中的多酚单体成份进行鉴定,SephadexLH-20葡聚糖凝胶层析柱分离纯化其中的单宁,并用薄层色谱鉴定分离结果。研究发现,PCQ与GSP成份较为相似,多酚中含有大分子的单宁以及不同聚合程度的原花青素,初步判断PCQ中有儿茶素、绿原酸、槲皮素以及芦丁单体存在,且绿原酸含量依次为Cd>CEs>CEr。95%乙醇洗脱液主要洗脱下了非单宁类的酚类物质,疑为二氢黄酮类,70%丙酮洗脱液主要洗脱了单宁,薄层鉴定分离效果较好。
4.采用DPPH.清除实验考察PCQ粗提液的体外抗氧化能力,包括PCQ与DPPH.反应的动力学研究,抗氧化能力ECso和ARP值,并对比了不同多酚粗提液的清除DPPH.的能力。研究发现,Cs,CEs,Cr,CEr与DPPH.反应均能较快地达到平衡,其中Cs较Cr反应速度快;Cs,CEs,Cr,CEr均有较强的清除:DPPH.的能力;Cs和Cr的EC50分别为0.045mg/ml和0.072mg/ml,酶解后分别为0.040mg/ml和0.058mg/ml,均非常显著的减小;酶解工艺的加入增强了PCQ粗提物的DPPH.清除效应,特别是Cr的有非常显著的提高,从ARP值来看,抗氧化性能依次为:CEs(25)>Cs(22.22)>CEr(17.24)>Cr(13.89)。
5.采用给小鼠腹腔连续注射D-半乳糖连续的方法和60Coγ射线全身1次性辐照小鼠两种方法制造过氧化损伤模型,选取适合模型进行PCQ粗提液的体内抗氧化效应实验,测定小鼠血清和组织中的MDA含量和SOD活性。研究发现,D-半乳糖法造模所需时间较长,比较麻烦,且效果不甚明显。而60Coγ射线辐照法建立过氧化损伤模型较成功,简单、快速且效果好;各剂量组与模型对照组相比,血清和组织中MDA含量均有不同程度的降低,SOD活性则有不同程度的提高,其中一些剂量组与模型组对比有显著性或极显著差异。结果显示,PCQ粗提液具有较强的抗氧化能力。
综上所述,本课题研究得到了PCQ提取的最佳工艺。测定了多酚的组成成份,明确了总酚、单宁和黄酮类大致含量,并考察了不同采摘时期PCQ的分布情况。初步鉴定了几种多酚单体,并成功分离纯化得到单宁。体外实验表明PCQ粗提液具有较强抗DPPH·效应。成功建立辐照小鼠过氧化损伤模型,体内实验表明,PCQ能有效降低小鼠体内:MDA含量和提高SOD活性,有较强抗氧化能力。