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高血压是一项严重危害人体健康的心血管疾病,而且患病率逐年攀升。目前临床治疗上人工合成用于防治高血压的药品如卡托普利、依那普利等对临床治疗降压疗效较为显著,但会产生副作用,如咳嗽、血压偏低等。其中,血管紧张素转化酶抑制剂(ACE抑制剂)类药物应用最普遍,是目前治疗高血压的首选药物。血管紧张素转化酶(Angiotensin-converting enzyme,ACE)主要作用于人体升压系统,ACE抑制剂类药物与ACE发生竞争性抑制互作,从而影响血管紧张素Ⅱ(AngⅡ)的合成进而达到降压效果。探索食源ACE抑制剂,为防治高血压提供一种新的经济和安全的可能性是当今研究热点。已有研究发现石榴汁降低ACE的机制是石榴多酚(主要为黄酮类和酚酸类)通过与ACE活性位点紧密结合,抑制ACE催化功能进而降低血压。文献报道植物乳杆菌是提高发酵果蔬多酚生物利用度和生物可及度的优势菌株,具有促进生物转化的能力,因此本研究采用植物乳杆菌Lactobacillus plantarum subsp.1.2437发酵石榴汁,通过提高石榴多酚生物转化,增强抑制ACE的小分子化合物积累,提高石榴汁ACE抑制活性。石榴中含大量的多酚类化合物,研究表明其具有抗肿瘤、降血脂、改善心肌缺血、降血压等多种功能活性。目前关于石榴汁多酚抗高血压作用和相关机制已有报道,但是通过微生物发酵技术提高石榴汁抗高血压功效的研究鲜少报道。本研究通过乳酸菌发酵技术提高石榴汁ACE抑制活性,ACE-Kit WST体外测定发酵石榴汁ACE抑制活性;高效液相色谱(HPLC-DAD)定性定量分析石榴汁发酵前后主要多酚类化合物变化,超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱(UPLC-Q-TOF-MS/MS)进一步明确植物乳杆菌发酵石榴汁后多酚组分变化以及发酵石榴汁在模拟胃肠道中多酚变化;构建分子动力学方程,明确石榴多酚各单体对ACE的抑制模式;分析发酵前后石榴汁抗氧化功能变化及相关理化指标;借助电子鼻、电子舌和气相色谱-质谱(GC-MS)对具有良好ACE抑制活性的发酵石榴汁进行感官分析,并优化石榴汁发酵工艺,获得最佳感官评分,为研发具有良好降血压活性的发酵石榴汁饮料提供理论基础和技术支持。主要研究结果如下:(1)石榴汁及石榴多酚单体的体外ACE抑制活性测定。结果显示,石榴汁中含量最多的安石榴苷(包括安石榴苷α和β)具有最高的ACE抑制活性(41.53%),其次是表儿茶素(35.59%)、儿茶素(32.2%)、绿原酸(31.36%)、没食子酸(26.96%)、鞣花酸(20.87%),体外试验表明石榴汁和其中活性组分能够有效抑制ACE活性,具有一定的抗高血压作用。采用植物乳杆菌发酵石榴汁,结果表明发酵后石榴汁ACE抑制活性呈现增高的趋势(p<0.05),这与发酵后多酚含量增高趋势一致。模拟胃肠液消化实验结果显示未发酵石榴汁和发酵石榴汁在经过模拟胃液和模拟肠液消化后ACE抑制活性均有显著提升(p<0.05)。(2)高效液相色谱法(HPLC-DAD)定性定量分析石榴汁发酵前后多酚组分变化,并借助UPLC进一步鉴定发酵过程中产生的酚类衍生物。本试验采用HPLC-DAD对石榴汁提取纯化物的多酚组成进行鉴定,共检测出没食子酸、安石榴苷(包括安石榴苷α和β)、儿茶素、咖啡酸、绿原酸、表儿茶素、阿魏酸、鞣花酸八种化合物。发酵石榴汁中鞣花酸、表儿茶素和绿原酸、咖啡酸的含量增加。通过UPLC-Q-TOF-MS/MS在发酵石榴汁中检测到更多的苷元,尤其是具有显著体内、体外ACE抑制活性的槲皮素。石榴汁中多酚物质经模拟胃肠液消化后出现不同程度的减少,只有鞣花酸含量增加。(3)明确石榴多酚各单体对ACE的抑制模式。构建ACE抑制动力学方程,结果表明石榴多酚单体(安石榴苷、表儿茶素、儿茶素、没食子酸、阿魏酸、咖啡酸、鞣花酸)对ACE抑制模式均为竞争性抑制。(4)分析发酵前后石榴汁抗氧化性变化及相关理化指标。本试验发现抗氧化指标超氧自由基清除能力有较为明显的降低(p<0.05),羟基自由基清除能力则有所提高(p<0.05),DPPH自由基清除能力略有上升但变化不显著(p>0.05),总体来看发酵过程中抗氧化活性较为稳定。乳酸菌发酵后总酚含量和总黄酮含量整体呈现增加的趋势。石榴汁经乳酸菌发酵后微生物菌落数逐渐升高,pH和可滴定酸含量逐渐降低。总糖含量和总花色苷含量呈现先升高后逐渐降低的趋势。(5)借助电子鼻、电子舌和气GC-MS对具有良好ACE抑制活性的发酵石榴汁进行感官分析。通过GC-MS在发酵石榴汁中检测出50种挥发性成分,与对照相比组分增多,其中共有成分为柠檬烯、辛醛、2-乙基己醇乙酸酯、2-癸烯-1-醇、壬醛。电子鼻分析表明发酵前后石榴汁气味未明显发生改变,仅在甲烷类、硫化物、VOC、酒精等化合物上略有差异。电子舌分析表明石榴汁在发酵前后味道发生改变。(6)通过正交实验对发酵石榴汁的发酵工艺进行优化。正交实验表明发酵工艺最优组合:接种量为2%、白糖添加量7.5%、柠檬酸添加量为0.3%,获得最佳感官评分。