花青素是植物特有的一种次生代谢产物,具有多种与人体健康相关的生物活性,例如抗氧化、抗炎、改善动脉粥样硬化等,因此富含花青素的蔬菜成为人们餐桌上的一种追求。为了迎合人们的需求,研究人员通过品种改良得到一些新品种的深色蔬菜,使其富含花青素。本实验选用近年来市面上新出现的六种紫色蔬菜(紫花菜、紫马铃薯、紫叶生菜、紫胡萝卜、紫豆角和紫番茄),研究其花青素的提取纯化工艺、花青素及功效成分的含量以及体内外生物活性,以更深入的了解这六种紫色蔬菜中的功能性成分,进一步发掘其保健功效,为紫色蔬菜的进一步开发应用提供理论基础。研究工作主要包括以下几个方面:(1)紫色蔬菜中花青素的提取纯化工艺优化。以紫马铃薯为代表,采用先破碎提取再超声提取的联合提取技术,探究破碎法和超声法提取花青素的最佳工艺。以提取液的pH值、乙醇浓度、料液比(W:V)、提取时间4个因素、分别选取3个水平设计L9(34)正交实验,以优化破碎法和超声法的提取工艺。采用大孔树脂吸附法富集纯化花青素,以单因素实验考察并优化洗脱液的浓度、洗脱液pH值、洗脱液的浓缩温度、洗脱流速等工艺参数。结果表明,破碎提取的最佳工艺是采用料液比为1、:pH值为2的60%的乙醇为溶剂破碎时间30s;超声提取的最佳工艺是采用料液比为1:6、pH值为2的60%乙醇为溶剂超声提取40min。大孔树脂富集纯化花青素的最佳工艺参数为洗脱溶剂为pH值为3的60%乙醇,洗脱流速为0.6 mL/min,洗脱液减压浓缩温度为40℃。用以上工艺提取纯化蔬菜中的花青素,得到六种紫色蔬菜花青素提取纯化物。(2)六种紫色蔬菜中花青素及其它功效成分的含量测定。采用pH示差法测定了六种蔬菜花青素提取纯化物中总花青素的含量,并采用HPLC法测定了其中矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的含量,此外还测定了六种蔬菜中的维生素C、膳食纤维、总黄酮、总酚酸等功效成分的含量。结果显示六种蔬菜花青素提取纯化物中总花青素含量在22.53±4.25～277.13±15.31 mg/g之间,含量均较丰富,其中紫花菜花青素提取纯化物中的含量最高,其鲜重含量可达到1.037±0.042 mg/g,而六种蔬菜花青素提取纯化物中矢车菊素-3-O-葡萄糖苷的含量普遍较低。另外,六种蔬菜中总黄酮和总酚酸的含量均较高,其总黄酮含量在0.18±0.031～0.73±0.034mg RE/g之间,总酚酸含量在0.12±0.010～0.42±0.055 mg GAE/g之间,其中含量最高的为紫叶生菜。六种蔬菜中维生素C的含量在7.45±1.25～151.42±11.21mg/100g FW之间,含量最高的为紫叶生菜。而膳食纤维在六种蔬菜中的含量分布相差较大,其范围在0.81± 0.12～29.86±0.21g/100g,含量最高的为紫马铃薯。(3)六种紫色蔬菜花青素提取纯化物的稳定性和抗氧化活性评价。探究六种紫色蔬菜花青素提取纯化物的溶液在不同的pH值、光照和温度条件下的稳定性,并采用DPPH法和FRAP法测定它们的抗氧化活性。结果显示6种蔬菜花青素提取纯化物的溶液在溶液的pH值为2、避光和4℃条件下均稳定。抗氧化活性测定结果显示,紫花菜花青素提取纯化物的抗氧化活性最强,用DPPH法和FRAP法测定的TEAC值分别为162.87±15.21 mg/g和119.95±9.89mg/g,其次是紫马铃薯,而紫豆角和紫番茄的抗氧化活性最小,且抗氧化活性和花青素的含量呈正相关。因此选用紫花菜花青素提取纯化物作为下一步体内活性研究的对象。(4)紫花菜花青素提取纯化物改善小鼠抑郁症的作用及机制探讨采用不可预知慢性温和压力(CUMS)诱导小鼠发生抑郁行为,建立抑郁症小鼠模型,以空白组为阴性对照,氟西汀为阳性对照,用紫花菜花青素提取纯化物治疗抑郁症小鼠。六周后测定小鼠的抑郁行为、脑组织中的单胺类神经递质含量,脑组织中单胺氧化酶的表达和调节脑源性神经营养因子(BDNF)相关蛋白的表达,并用荧光免疫组化测定海马神经细胞的表达,高尔基染色观察海马齿状回神经元树突棘和树突密度的变化。结果表明紫花菜花青素提取纯化物的治疗能明显逆转小鼠的抑郁行为,治疗后小鼠脑组织中单胺类神经递质(5-羟色胺,多巴胺,去甲肾上腺素)的含量显著增加,脑组织中单胺氧化酶(MAO-A,MAO-B)的表达明显减少,而上调脑源性神经营养因子通路的相关蛋白(TrkB,ERK1/2,CREB,BDNF)的表达明显增加,同时海马组织中Nestin和DCX阳性细胞显著增加,并且海马齿状回神经元树突棘密度和树突长度明显增加。该结果表明,紫花菜花青素提取纯化物能明显改善小鼠的抑郁行为,其作用机制可能是通过抑制单胺氧化酶的活性从而增加了单胺类神经递质的含量,并且能够通过调节ERK-CREB-BDNF信号通路而上调BDNF的表达,从而促进神经元的生成,树突的生长以及树突棘的发生而改善了抑郁症。