刺梨果渣多酚的提取鉴定、抗氧化活性及其体外消化酵解规律的研究

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刺梨(Rosa roxburghii Tratt)是属于蔷薇科蔷薇属的落叶丛生灌木,主要生长于我国西南海拔500~2500米的山区。刺梨的果实是一种极具地域特色的水果,富含多酚、多糖、有机酸、氨基酸和三萜类物质等活性成分,具有抗氧化、抗癌、降血糖、抗动脉粥样硬化、抗衰老等活性。刺梨果渣作为刺梨加工产业的副产物,富含多酚类物质,尤其是所含的黄酮类化合物占刺梨全果黄酮的80%。目前对刺梨的研究主要集中在多糖方面,关于多酚的研究较少且局限于游离态多酚。本论文以刺梨果渣(RRTP)为研究对象,首先从RRTP中提取了游离多酚(RRTP-FP)和结合多酚(RRTP-BP),采用超高效液相色谱-四级杆飞行时间质谱联用(UPLC-ESI-QTOF-MS/MS)定性分析RRTP多酚提取物中的化学成分,并通过高效液相色谱(HPLC)对主要的酚类化合物进行定量分析;其次,基于体外抗氧化活性测定方法和秀丽隐杆线虫(N2线虫)百草枯(PQ)氧化应激损伤模型,探究了RRTP-FP和RRTP-BP的体外和体内抗氧化活性;最后,采用体外模拟消化和结肠发酵模型研究了RRTP多酚的消化、酵解特征及对肠道菌群的调节作用。所得到的主要结论如下:(1)RRTP含有丰富的酚类物质。相比RRTP-FP,RRTP-BP具有较高含量的总酚和总黄酮。在RRTP-FP和RRTP-BP中共鉴定出42个化合物,包括4种有机酸、11种酚酸、9种黄酮类化合物、2种普通酚类化合物、4种萜类化合物、3种单宁类化合物、5种脂肪酸和4种其它化合物,其中酚酸和黄酮类化合物为RRTP中的主要酚类化合物。定量分析表明鞣花酸(8.66~39.73 mg/g E)是RRTP-FP和RRTP-BP中含量最丰富的酚酸类物质,其次是没食子酸(1.02~25.41 mg/g E);儿茶素(0.36~4.48 mg/g E)和槲皮素(0.52~0.91 mg/g E)是RRTP-FP和RRTP-BP中存在的含量较丰富的黄酮类化合物;此外,RRTP-BP还含有丰富的没食子儿茶素(5.49 mg/g E)、表没食子儿茶素(2.74mg/g E)和表儿茶素(5.64 mg/g E)等黄烷-3-醇类化合物。(2)体外抗氧化实验结果表明RRTP-FP和RRTP-BP均具有较好的DPPH、ABTS自由基清除活性和氧自由基吸收能力(ORAC),其中RRTP-BP具有更强的DPPH(IC50=8.17μg/m L)、ABTS自由基清除活性(IC50=30.90μg/m L)和ORAC(12.07 mmol TE/g)。体内抗氧化实验结果表明RRTP-FP和RRTP-BP可显著降低PQ诱导氧化应激N2线虫体内的活性氧(ROS)水平,提高线虫的存活率、超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化氢酶(CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量,且呈剂量依赖性。这些结果表明RRTP-FP和RRTP-BP能够增强N2线虫抵抗PQ诱导的氧化应激损伤的能力,且RRTP-BP的保护作用强于RRTP-FP。(3)体外模拟消化和结肠发酵实验结果表明,RRTP中超过90%的酚类物质在模拟消化过程中释放,而在结肠发酵过程中仅有少量的酚类物质释放。酚酸是RRTP消化过程中释放的主要酚类化合物,主要是没食子酸(601.37μg GAE/g DW)和鞣花酸(2080.74μg GAE/g DW);黄酮类化合物则主要在结肠发酵中释放,主要包括表儿茶素、表没食子儿茶素和槲皮素,最大释放量分别为51.05、85.65和6.85μg GAE/g DW。3,4-二羟基苯乙酸、3-羟基苯丙酸、苯丙酸和尿石素A是RRTP在发酵中释放的酚类化合物的主要代谢产物,其中苯丙酸的含量最高。RRTP经体外消化和酵解释放的酚类物质表现出良好的体外抗氧化活性。此外,RRTP酵解能够降低厚壁菌门和拟杆菌门菌群的比值和变形菌门的相对丰度,相反,可促进短链脂肪酸(SCFAs)的产生和提高Bacteroides、Blautia、Roseburia、Coprococcus、Ruminococcus等有益菌群的相对丰度,具有潜在的益生活性,这与其含有丰富的酚类物质密切相关。本课题研究不仅阐明了刺梨果渣的营养成分和健康效应,促进其在功能性食品领域中的应用,而且为刺梨果渣的高值化利用提供一定的理论指导。
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