【摘 要】
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蓝莓,杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium.spp),其果实呈蓝色,近圆形,是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一。研究表明,蓝莓果实对人体具有许多健康的益处,能够预防慢性疾病的发生。慢性疾病与人体中产生的自由基有很大的关系,蓝莓具有很强的抗氧化活性,其抗氧化活性主要来源于蓝莓中的多酚类物质。肥胖会增加心血管疾病、二型糖尿病、癌症、退化性关节炎以及其他慢性疾病的发生率。因此研究蓝
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蓝莓,杜鹃花科(Ericaceae)越桔属(Vaccinium.spp),其果实呈蓝色,近圆形,是世界粮农组织推荐的五大健康水果之一。研究表明,蓝莓果实对人体具有许多健康的益处,能够预防慢性疾病的发生。慢性疾病与人体中产生的自由基有很大的关系,蓝莓具有很强的抗氧化活性,其抗氧化活性主要来源于蓝莓中的多酚类物质。肥胖会增加心血管疾病、二型糖尿病、癌症、退化性关节炎以及其他慢性疾病的发生率。因此研究蓝莓多酚的抗肥胖作用机制,为开发天然的预防肥胖的功能性食品和辅助药物提供理论依据。本研究对蓝莓多酚的提取纯化工艺进行优化并对其抗氧化活性进行分析,对蓝莓多酚在加工条件下的稳定性进行基础的研究,对比了蓝莓多酚经过体外模拟消化前后其含量、组成成分和抗氧化活性的变化,利用动物实验分别从生理指标、脂质代谢、脂肪组织形态和肠道微生物角度深入研究蓝莓多酚的抗肥胖作用的分子机制。通过课题研究,得出如下结论:采用超声波辅助法提取蓝莓中多酚,在单因素试验的基础上,采用响应面法优化提取工艺。经过实际可行性操作调整,得到最佳工艺条件为:料液比1:26、提取温度40℃、乙醇浓度45%、提取时间120 min,在此条件下,多酚的提取量达到5.27 mg GAE/g。对蓝莓多酚粗提物进行纯化,通过静态吸附-解吸试验从六种大孔树脂(D1400、S-8、D101、X-5、XAD-7和AB-8)中选择XAD-7作为最佳的大孔树脂对蓝莓多酚粗提液进行纯化。等温吸附结果表明吸附过程可以由Langmuir方程模型合理解释,说明XAD-7是通过单分子层方式吸附多酚,并且吸附是放热过程。利用静态和动态吸附-解吸试验得到的最佳纯化条件为:上样液质量浓度2.00 mg/g、上样液pH为2、上样流速1 BV/h、乙醇浓度70%、洗脱流速2 BV/h、水洗用量3 BV。在最优条件下,蓝莓多酚提取物的纯度由46.3%提高到86.48%。对纯化的蓝莓多酚的体外抗氧化活性进行研究,结果表明蓝莓多酚提取物对超氧阴离子、ABTS自由基和DPPH自由基的清除能力分别为15.51±1.25、9.32±0.76和7.10±0.58 mmol VCE/g。pH、温度、光照、防腐剂、糖类和氧化剂对蓝莓多酚的稳定性影响显著,pH、温度、光照、防腐剂、糖类、氧化剂和还原剂对蓝莓多酚的抗氧化活性影响显著,因此蓝莓多酚产品应该在避光条件下低温保存,且加工过程中不宜加入防腐剂、氧化剂和还原剂。蓝莓多酚的热降解符合一级动力学反应和Arrhenius模型,蓝莓多酚的降解速率随着温度升高而增加,反应的活化能为48.99 k J/mol。焓变为正值表明蓝莓多酚热降解是吸热过程;吉布斯自由能为正值表明蓝莓多酚热降解过程不是自发反应;熵变为为负值,说明过渡态的结构自由度低于反应物。通过测定体外模拟胃肠消化前、后样品中总多酚、总花色苷和总黄酮的含量和抗氧化活性,结果表明:多酚、花色苷和黄酮在胃消化过程中相对稳定(回收率分别为98.45%、93.90%和102.77%),多酚和黄酮在肠消化过程中显著增加(回收率分别为141.67%和161.41%),花色苷在肠消化过程中不稳定(回收率为3.38%),只有少量的酚类物质进入到透析膜中(多酚、花色苷和黄酮的回收率分别为13.93%、1.95%和15.68%),说明多酚、花色苷和黄酮的生物利用率非常低。此外,与未消化样品相比,体外模拟胃肠消化后酚类物质的种类减少10种。体外模拟胃肠消化显著降低了蓝莓多酚的抗氧化能力,其中进入透析膜中的蓝莓多酚的总抗氧化能力(total antioxidant capacity,T-AOC)值、ABTS值和细胞抗氧化活性(cellular antioxidant activity,CAA)分别为未消化的8%、17%和15%,消化过程中酚类物质的抗氧化活性的变化与多酚、黄酮和咖啡酸的含量有关。实验通过对小鼠的生理指标、脂质代谢、脂肪组织形态和肠道微生物分析发现,喂养高脂肪膳食小鼠的体重和脂肪组织重量增加,脂质代谢失调,肝脏脂肪组织发生微囊性病变,白色脂肪组织细胞变大。蓝莓多酚抑制小鼠的体重增加,使脂质代谢恢复到正常水平,改善肝脏脂肪组织病变,减小脂肪细胞尺寸。此外,蓝莓多酚能够调节小鼠肠道微生物的结构,调节了特定的菌群,如Proteobacteria,Deferribacteres,Actinobacteria,Bifidobacterium Desulfovibrio,Adlercreutzia,Helicobacter,Flexispira和Prevotella。本实验结果补充了蓝莓多酚通过调节肠道微生物的潜在抗肥胖作用机制,为其作为预防肥胖的功能性食品或辅助治疗肥胖的药物提供理论依据。
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