论文部分内容阅读
本文以高粱麸皮为原料,比较传统碱水解法（Alkali hydrolysis,AH）、亚临界水辅助提取（Subcritical water assisted extraction,SAE）、超声辅助提取（Ultrasonic assisted extraction,UAE）、微波辅助提取（Microwave assisted extraction,MAE）四种不同提取方法对麸皮中结合多酚的提取量、组成和活性的影响,并优化了SAE工艺,在此基础上,借助氧化衰老小鼠模型,评价高粱麸皮结合多酚（Red Sorghum bran bound polyphenol,RSBBP）对小鼠衰老的预防作用及其对肠道微环境的调节作用。通过本论文的研究期望建立结合多酚的绿色、高效萃取方法,为亚临界水萃取技术用于结合酚类物质的高效制备研究奠定理论基础,同时,既丰富了结合酚的资源,也为高粱麸皮的开发与利用提供新思路。主要研究内容和结果如下:1.不同提取方法对高粱麸皮结合多酚组成和活性的影响采用AH、SAE、UAE、MAE四种方法提取RSBBP,通过对比四种方法所得结合多酚的提取量、组成、抗氧化和抗瘤增殖活性,以筛选出最佳的提取方法。结果,四种方法获得的结合多酚含量分别为0.61 mg GAE/g dw（AH）、1.99 mg GAE/g dw（SAE）、1.98 mg GAE/g dw（UAE）、1.90 mg GAE/g dw（MAE）;经LC-MSn分析四组RSBBP样品共检测到16种酚类物质,其中,SAE被鉴定出10种酚类物质;通过对ABTS+·、DPPH·、NO2-清除能力和还原力测定,评价RSBBP的抗氧化能力强弱顺序为:SAE＞UAE＞MAE＞AH;通过MTT法检测RSBBP抗人肝癌Hep G2细胞增殖活性,其终浓度为400μg/m L的RSBBP对Hep G2细胞的抑制率强弱顺序为:SAE＞UAE＞MAE＞AH。综上,SAE获得结合多酚的提取量、抗氧化和抗瘤细胞增殖活性均显著高于AH（p＜0.05）和MAE（p＜0.05）,略高于UAE,并且所含多酚组分最丰富。因此,选择SAE进行下一步工艺优化。2.高粱麸皮结合多酚的亚临界水萃取工艺研究以Plackett-Burman实验和最陡爬坡实验为基础,筛选影响结合多酚提取量的显著因素,通过响应面优化RSBBP的SAE工艺,得到SAE的最优提取工艺为:提取时间30 min、提取温度190℃、2M Na OH添加量83%,在此条件下,结合多酚的提取量为2.70 mg GAE/g dw,比AH提高3.45倍（p＜0.05）,提取时间减少50%,2M Na OH添加量降低17%;该条件下RSBBP清除ABTS+·、DPPH·、NO2-的能力和还原力均显著高于AH（p＜0.05）。200μg/m L的RSBBP对Hep G2细胞增殖抑制率为49.32%。以上结果表明,SAE是较好的RSBBP制备方法。3.高粱麸皮结合多酚对氧化应激诱导小鼠衰老的预防作用以D-半乳糖（D-galactose,D-gal）诱导小鼠,建立经氧化应激诱导衰老模型,研究RSBBP（低剂量50 mg/kg,高剂量100 mg/kg）对小鼠体重、脏器指数、肝脏和血清中与氧化相关的生化指标的影响。结果表明,RSBBP显著预防小鼠衰老对体重增速的抑制（p＜0.05）,降低肝脏指数、缓解肝脏肿胀、增加脾脏和胸腺指数,改善脾脏和胸腺的萎缩;RSBBP以剂量依赖的形式改善血清和肝脏组织的氧化水平,降低小鼠血清中炎症因子水平,缓解血脂代谢异常并减轻肝功能损伤;RSBBP对D-gal导致的肝脏细胞肿胀变形、排列混乱、边界模糊和胞浆不匀等均具有预防作用。综上,RSBBP能通过刺激内源酶活力、降低炎症反应、调节脂质代谢等多途径预防小鼠衰老。4.高粱麸皮结合多酚对衰老小鼠肠道微环境的调节作用通过分析小鼠结肠组织的氧化损伤标志物、结肠内容物水分含量、p H、短链脂肪酸（Short chain fatty acids,SCFAs）含量以及肠道菌群结构,评价RSBBP对衰老小鼠肠道微环境的影响。结果,与模型组相比,低、高剂量RSBBP组小鼠的结肠内容物水分含量增加、结肠内容物p H减少（均为p＜0.05）,乙酸、丙酸、正丁酸和异戊酸4种SCFAs的含量均出现不同程度的增加（p＜0.05）,结肠组织的氧化水平显著改善（p＜0.05）。分析肠道微生物的Alpha多样性,结果,与模型组相比,低剂量的RSBBP能够通过上调肠道有益菌的相对丰度（p＜0.05）,下调有害菌的相对丰度（p＜0.05）,增大F/B值,抑制炎症因子和病原菌的扩散,维持小鼠肠道微生物菌群结构稳定。综上,RSBBP通过多途径调节衰老小鼠肠道微环境,维护衰老小鼠肠道健康。