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竹笋(Bamboo shoots)是我国的大宗林副产品,水煮笋罐头是竹笋加工的主要产品形态。传统的水煮笋罐头是指以新鲜竹笋为原料,经去壳、漂洗、煮制等初级加工方式处理后,再经罐装、密封、杀菌等工艺制成的竹笋罐头。大罐的水煮笋罐头除直接进入流通领域以外,也常在工厂中作为小包装产品(尤其是方便调味笋制品)的原料。上述加工过程伴随着大量废弃物的产生,给产地带来很大的环保压力。本论文以水煮笋加工过程中的大宗废弃物(包括笋煮液、烫漂液、罐内液、下脚料压榨汁等,统称笋液)的开发利用为切入点,瞄准笋液中丰富的氨基酸、肽、多糖、黄酮和酚酸等次生代谢产物,以期挖掘出有益于人类健康的天然功能性素材。本论文以竹笋ACE抑制剂为重点研究对象,对其分离制备工艺、特征性成分的化学结构、体外ACE抑制活性以及体内降压、降脂功能进行了系统研究。现将主要研究成果归纳如下：1、经过预处理的浓缩笋液(AEBS)富含氨基酸(包括肽),含量为21.32±1.16g/100g干基；其次是多糖,含量为13.17+0.98g/100g干基；此外,还含有一定量的黄酮和酚酸类化合物,总黄酮含量为1.41±0.12g/100g干基,酚酸含量为4.78+0.24g/100g干基。以AEBS为出发物料,以体外血管紧张素转化酶(ACE)抑制活性和抗氧化活性(DPPH·、 ABTS·+、FRAP)为评价和示踪指标,采用膜分离和大孔树脂吸附-解吸等技术进行精制,分别得到了具有较佳体外ACE抑制活性和抗氧化性能的竹笋ACE抑制剂(BSP)和竹笋粗多糖(多糖含量68.73±3.24g/100g)二个有效活性部位。2、通过对从AEBS中得到的竹笋粗多糖(膜截留分子量大于10KDa)进行水解,结果表明,水解后总黄酮含量没有显著变化,但总酚含量大幅度增加。其中,酸水解样品总酚含量显著高于碱水解样品,尤其是对香豆酸和阿魏酸含量显著增加。这可能是由于在酸水解过程中,竹笋粗多糖中的多糖酚酸酯解构释放出游离酚酸所致。与粗多糖及其碱水解样品相比,酸水解样品表现出更强的抗氧化性能和体外ACE抑制活性。同时,结果还表明不同试样中总酚含量与其抗氧化活性和体外ACE抑制活性呈显著正相关。3、采用乙酸乙酯和正丁醇对竹笋ACE抑制剂(BSP)的水溶液进行分级萃取,乙酸乙酯相(BSME)表现出最强的抗氧化活性,水分级相(BSML)表现出最强的体外ACE抑制活性(即剩余相)。对乙酸乙酯相(BSME)、正丁醇相(BSMB)和水分级相(BSML)进行抗氧化和体外ACE抑制活性评价,结果表明抗氧化活性与黄酮含量呈正相关,而氨基酸含量与体外ACE抑制活性呈正相关。以水分级相(BSML)为出发材料,以体外ACE抑制活性为指征,采用Sephadex G-15凝胶对BSML进一步分离纯化,得到活性最强的部位P2。以半制备反相高效液相色谱对P2组分进行分离制备,得到高活性组分P2-2,采用UPLC-ESI-MS进行结构解析,确定活性二肽为天冬氨酸-酪氨酸(Asp-Tyr)。委托相关机构,对上述特征性竹笋肽进行化学合成,获得了g级Asp-Tyr二肽试样。4、竹笋ACE抑制剂(BSP)中富含氨基酸、肽和多酚类化合物,质量指标为：氨基酸总量42.78±0.57g/100g,总黄酮含量5.07±0.47g RE/100g,酚酸含量为10.91±0.98gGAE/100g。对BSP改善高脂血大鼠心血管功能和氧化应激试验研究表明,高剂量BSP (350mg/day kg BW)能显著降低高脂血症大鼠血清总胆固醇(Total cholesterol, TC)、甘油三酯(Triacylglycerol, TG)、低密度脂蛋白胆固醇(Low-density lipoprotein cholesterol, LDL-c)含量和动脉粥样硬化指数(Atherosclerosis index, AI),抑制肝脏中脂肪酸合成酶(FAS)活性；中剂量BSP (200mg/day kg BW)能有效降低大鼠肝脏TC、TG水平；低剂量BSP (100mg/day kg BW)能有效降低大鼠肝脏TC水平。各剂量BSP组均可显著改善高脂血大鼠的氧化应激状态,提高机体内源性超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)和谷胱甘肽过氧化物(Glutathione peroxidase, GSH-Px)活力,降低肝脏丙二醛(Malonaldehyde, MDA)含量。5、本部分实验以自发性高血压大鼠(Spontaneously hypertensive rats, SHRs)为试验模型评价BSP的降压作用。一次性降压实验表明,给药4h-6h后,100mg/day kg BW剂量BSP降压效果与10mg/day kg BW剂量的阳性对照药物卡普托利(Captopril)接近；50mg/day kg BW BSP降压效果与10mg/day kg BW合成二肽Asp-Tyr相当。在上述试验的基础上,对SHR大鼠进行连续四周的降压试验,设以下六个试验组：SHR对照组、阳性对照组(Captopril,10mg/day kg BW), BSP二个剂量组(50mg/day kg BW和100mg/day kg BW)合成肽组(Asp-Tyr,10mg/day kg BW)以及BSP和竹茹三萜(EZR2002)复配组(BSP50mg/day kg BW+EZR200250mg/day kg BW)。试验结果表明：(1)连续给药不同剂量的BSP7d后,大鼠血压开始下降,21d实验组血压与空白组对比差异明显；BSP与EZR2002复配协同增效降压效果最为显著,显示出良好的降压效果。(2)不同剂量BSP均能有效抑制SHR大鼠肺部组织中的ACE活性,并呈现剂量依赖关系(p<0.05)。BSP与EZR2002复配协同增效,显著抑制肺部ACE活性(p<0.01)。(3)合成肽(10mg/day kg BW)显著提高血清GSH-Px活性(p<0.05)；不同受试剂量的BSP均可显著提高显著升高血清SOD、GSH-Px酶活力和肝脏总抗氧化能力,升高血清一氧化氮(Nitric oxide, NO)水平,增加肾脏一氧化氮合酶(Nitric oxide synthase, NOS)活性,并呈现剂量效应；BSP与EZR2002复配可显著增加血清SODD(p<0.01)、GSH-Px(p<0.01)活力,肾脏NOS活性(p<0.01),降低血清和肝脏MDA水平(p<0.01)。本研究结果表明,源自罐头笋加工废液的功能性食品素材——竹笋ACE抑制剂(BSP)富含氨基酸、寡肽、黄酮和酚酸类化合物等有效成分,是竹笋的最佳有效活性部位。体内外试验研究均表明,BSP具有高效ACE抑制活性和显著的降压、降脂、抗氧化功能,能显著改善高脂血大鼠脂质代谢和氧化应激状态、降低SHR大鼠的血压、改善SHR大鼠的氧化应激状态。鉴于我国丰富的竹笋资源及其巨大的笋加工副产物总量,从竹笋中挖掘天然来源的ACE抑制剂具有特殊的理论意义和现实意义,既能为心血管疾病的膳食防治找到新的手段和途径,同时又能推动竹产业的资源转化和技术进步。