基于Box-Behnken响应面设计结合网络药理学的雪菊复合饮料的研究

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雪菊(Coreopsis tinctoria Nutt.)、黑叶杏(Armeniaca vulgaris Lam.)、若羌灰枣(Elaeagnus crispa Thunb.)是新疆三大特有品种,其中含有丰富的黄酮、多酚和多糖等活性成分。然而,当前食品加工领域尚未对上述三种资源进行深度开发,多以农副产品的形式在市场销售,制约了当地产业的升级发展。因此,本课题以上述三种特色资源为原料,开发具有抗氧化、抗疲劳等相关保健功能的复合饮料。分别以雪菊总黄酮、杏干总多酚、灰枣总多糖为指标,通过响应面法优化得到了最佳提取工艺;以感官评分为指标,经正交试验设计得到复合饮料的配方。最后,将饮料进行体外抗氧化和抗疲劳试验研究,从而制备出一款口感良好且具有保健功能的复合饮料。本论文的主要研究内容如下:(1)以黄酮、多酚、多糖为指标,采用单因素和Box-Behnken响应面试验设计,分别研究了雪菊、杏干、枣的水提取工艺。雪菊的最佳提取工艺为:料液比1:90,提取时间23 min,温度95℃,提取2次,此条件下总黄酮提取量为316.25 mg/g;杏干最佳提取工艺为:料液比1:7、时间为2 h、温度为90℃,提取2次,此条件下总多酚提取量为3.05 mg/g;灰枣的最佳提取工艺为:料液比1:18、时间为88 min、温度为73℃,提取2次,此条件下总多糖提取率为667.76 mg/g。(2)以雪菊、杏干和枣的提取液为主要添加物,并辅以适量蔗糖和柠檬酸,制备复合饮料。通过感官评价法,采用单因素和L9(3~4)正交试验设计优化了复合型饮料的最佳工艺为:雪菊杏干汁:枣汁(v/v)为1:1,蔗糖5%,柠檬酸0.1%。测定饮料的理化指标和微生物含量。复合饮料的总酸为1.45 g/L,可溶性固形物为8.2%、菌落总数、大肠菌群及霉菌和酵母菌均未被检出。抗氧化试验表明饮料DPPH自由基清除能力为825.24μg Trolox/m L。总抗氧化能力为90.32 U/m L。对雪菊复合饮料进行急性毒性试验,评价其安全性,雪菊复合型饮料浸膏配制成最大给药浓度为75%,按40 m L/kg体重灌胃给药,正常对照组灌胃等量的蒸馏水。经口给药两周,观察期内动物未见明显中毒症状,亦无动物死亡。故其最大给药量为30 g/kg.d(42 g生药/kg.d),相当于60 kg成人每日常用量的48倍。按急性毒性分级标准评价,该受试样品初步判断属无毒级。(3)通过网络药理学方法,研究雪菊复方饮料缓解运动疲劳的作用机制,结果表明雪菊复方饮料的活性成分槲皮素、紫铆因、奥卡宁等主要作用于EGFR、MAPK3、MAPK1和ESR1靶点,通过PI3K-AKT、HIF-1、MAPK等信号通路的调节来达到缓解运动疲劳目的。小鼠负重游泳试验进一步揭示了雪菊复合型饮料的抗疲劳作用。
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