蓝色小麦多酚体外生理活性及加工稳定性研究
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摘要
蓝色小麦是经杂交培育的特色小麦,因其富含天然花色苷,籽粒呈现蓝色。
蓝色小麦具有蛋白质含量高、氨基酸和微量元素丰富等特点,其籽粒中还含有大量的酚类物质,具有一定的生理调节和保健功能,开发前景广阔。
本文以蓝色小麦为试验原料,普通小麦为对照,分析两种小麦基本营养成分的差别。
为了研究蓝色小麦多酚的体外生理活性,首先采用中心组合试验优化蓝色小麦游离酚和结合酚的提取工艺,并借助傅里叶红外光谱进行多酚结构分析。
在体外生理活性研究方面,对比分析了蓝色小麦游离酚和结合酚的抗氧化、降糖及抑菌活性。
此外,对蓝色小麦在不同条件下多酚的稳定性进行了研究。
主要研究结果如下:
1.蓝色小麦籽粒的基本营养组成为:粗蛋白(16.5±0.6)%、粗脂肪(
2.3±0.2)%、淀粉(58.7±1.6)%、粗纤维(
3.3±0.02)%、灰分(2.6±0.03)%、水分(12.3±0.2)%。
2.蓝色小麦游离酚的最佳提取条件为:乙醇浓度60%、料液比1:20g/mL、超声功率240W、提取温度50℃、提取时间15min、提取次数2次,在此条件下得到蓝色小麦游离酚的提取量为(1066.0±2.7)μg/g;蓝色小麦结合酚的最佳提取条件为:H2SO4质量分数10%、料液比1:15g/mL、水浴温度75℃、水浴时间60min、萃取次数4次,在此条件下得到蓝色小麦结合酚的提取量为(1134.0±5.6)μg/g。
傅里叶红外光谱分析发现蓝色小麦游离酚和结合酚的酚羟基特征基团明显,图谱显示出含有酚类物质。
3.体外抗氧化结果表明:蓝色小麦游离酚和结合酚均有一定的自由基清除效果,自由基清除效果存在差异,其中游离酚对ABTS·清除效果较好,结合酚对DPPH·、·O2-及·OH 清除效果更强。
体外抗氧化能力整体表现为蓝色小麦优于普通小麦。
体外降糖能力表明:蓝色小麦游离酚和结合酚对α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶均有一定的抑制作用,其中游离酚对两种酶表现出更强的抑制作用,体外降糖能力整体表现为蓝色小麦优于普通小麦。
体外抑菌活性表明:蓝色小麦游离酚和结合酚对四种致病菌均有一定的抑制作用,游离酚和结合酚抑菌效果存在差异。
其中游离酚的抑菌能力表现为:S.aureus>B.subtilis >E.coli>S.enteriditis;结合酚的抑菌能力表现为:S.enteriditis>B.subtilis>E.coli>S.aureus。
I
4.几种加工处理方式对蓝色小麦游离酚和结合酚均造成一定影响:微波处理组的多酚损失率高于热干燥处理组;紫外处理组的多酚损失率高于自然光照处理组;添加剂质量浓度越大多酚损失率越高,其中Na2CO3和NaCl对蓝色小麦多酚的影响比Vc大。
通过对蓝色小麦多酚体外生理活性及加工稳定性进行研究,可拓宽其加工利用途径,为蓝色小麦的综合利用提供理论依据。
关键词:蓝色小麦;游离酚;结合酚;体外抗氧化;体外降糖;抑菌;加工稳定性II
Abstract
Blue wheat,a characteristic wheat bred by hybridization,has blue grains because it is rich in natural anthocyanins.Blue wheat has the characteristics of high protein content, perfect amino acid and abundant trace elements.It also contains a large number of polyphenols in its grains,which has the functions of physiological regulation and health care, so it has broad prospects for development.
In this paper,the difference of basic nutrient components between blue wheat and common wheat was analyzed.In order to study the vitro physiological activity of blue wheat polyphenols,the extraction process of free polyphenols and bound polyphenols from blue wheat was optimized by central combination test,and the structure of polyphenols was analyzed by fourier transform infrared spectroscopy.In vitro physiological activity,the antioxidant,hypoglycemic and bacteriostatic effects of free polyphenols and bound polyphenols in blue wheat were analyzed and compared.In addition,the stability of polyphenols in blue wheat under different conditions was studied.The main results are as follows:
1.The basic nutritional components of blue wheat grains are:crude protein(16.5±0.6)%,crude fat(
2.3±0.2)%,starch(58.7±1.6)%,crude fiber(
3.3±0.02)%,ash(2.6±0.03)%,and water(12.3±0.2)%.
2.The optimum extraction conditions of free polyphenols from blue wheat were as follows:ethanol concentration60%,ratio of material to liquid1:20g/mL,ultrasonic power 240W,extraction temperature50℃,extraction time15minutes,extraction times2times. Under these conditions,the extraction amount of free polyphenols from blue wheat was (1066.0±2.7)μg/g;the optimum extraction conditions of bound polyphenols from blue wheat were as follows:mass fraction of H2SO410%,ratio of material to liquid1:15g/mL, water bath.The content of bound polyphenols in blue wheat was(1134.0±5.6)ug/g under the conditions of temperature75℃,water bath time60minutes and extraction times4times.
Fourier transform infrared spectroscopy(FTIR)analysis showed that the phenolic hydroxyl groups of free polyphenols and bound polyphenols in blue wheat were obvious, and the spectra showed that there were phenolic substances.
3.The results of antioxidation in vitro showed that,the free polyphenols and bound polyphenols in blue wheat had certain scavenging effect on the five antioxidant systems,and the free radical scavenging effects of free polyphenols and bound polyphenols were different,
III
that is,free polyphenols showed better scavenging effects on ABTS radical,while bound polyphenols showed better scavenging effects on DPPH radical,superoxide radical and hydroxyl radical.The antioxidation ability of blue wheat is better than that of common wheat in vitro.
The hypoglycemic ability in vitro indicated that the free polyphenols and bound polyphenols in blue wheat of the inhibited the activities of a-amylase and a-glucosidase, while the inhibitory effects of free polyphenols and bound polyphenols on the a-amylase and a-glucosidase were different,by comparison,the inhibition of free polyphenols to the two enzymes was stronger than that of bound polyphenols.The hypoglycemic ability in vitro is that blue wheat is superior to common wheat.
The antibacterial activity in vitro showed that the free polyphenols and bound polyphenols in blue wheat had certain inhibitory effect on the four pathogenic bacteria, and the antibacterial activity of free polyphenols and bound polyphenols were different.The antibacterial activity of free polyphenols was as follows:Staphylococcus aureus>Bacillussu btilis>Escherichia coli>Salmonellenteriditisa;the antibacterial activity of bound polyphe nols was as follows:Salmonellaenteriditis>Bacillus subtilis>Escherichia coli>Staphylo coccus aureus.
4.Different processing methods have certain effects on polyphenols in blue wheat.The loss rate of polyphenols in microwave treatment group is higher than that in traditional heating treatment group.The loss rate of polyphenols in ultraviolet treatment group is higher than that in natural light treatment group.The higher the concentration of additives is,the higher the loss rate of polyphenols is.The effect of Na2CO3and NaCl on polyphenols in blue wheat is greater than that of Vc.
Through the study of blue wheat polyphenols,the processing and utilization of blue wheat polyphenols can be broadened,and the theoretical basis for its comprehensive utilization can be provided.
Keywords:Blue wheat;free polyphenols;bound polyphenols;in vitro antioxidant;in vitro hypoglycemic;bacteriostatic;processing stability
IV
缩略词表Abbreviated Thesaurus
缩略词Abbreviations
英文名称
English name
中文名称
Chinese name
ABTS·2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfo
nic acid)
2,2′联氮双(乙基苯塞唑啉磺酸)
DPPH·1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazylradical2,2-Dip
henyl-1-(2,4,6-trinitrophenyl)hydrazyl
2,2-二苯基苦基苯肼自由基
·OH Hydroxyl Radical羟自由基
PNPG4-nitrophenyl-β-D-glucopyranoside4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷·O2-Superoxide anion超氧阴离子HPLC High Performance Liquid Chromatography高效液相色谱
FTIR Fourier Transform Infrared Spectroscopy傅里叶红外光谱
IC50Half Maximal Inhibitory Concentration半抑制率
PBS Phosphate Buffered Solution磷酸盐缓冲液
V
目录
摘要 (I)
ABSTRACT (III)
缩略词表 (V)
1前言 (1)
1.1彩色小麦概述 (1)
1.1.1彩色小麦简介 (1)
1.1.2彩色小麦特殊的营养价值 (1)
1.1.3蓝色小麦研究现状 (1)
1.2植物多酚概述 (2)
1.2.1植物多酚简介 (2)
1.2.2植物多酚提取方式 (3)
1.2.3植物多酚分析 (4)
1.2.4植物多酚的功能性研究进展 (5)
1.3加工处理对多酚稳定性的影响 (7)
1.3.1加热处理 (7)
1.3.2添加剂处理及其他 (7)
1.4研究内容和技术路线 (7)
1.4.1主要研究内容 (7)
1.4.2技术路线 (8)
1.5研究目的与意义 (9)
1.5.1研究目的 (9)
1.5.2研究意义 (9)
2试验材料与方法 (9)
2.1供试材料 (9)
2.1.1原料及供试菌株 (9)
2.1.2试剂 (9)
2.1.3仪器设备 (10)
2.2试验方法 (10)
2.2.1蓝色小麦营养组分测定 (10)
2.2.2蓝色小麦多酚提取工艺优化 (10)
2.2.3蓝色小麦多酚含量测定及分析 (12)
2.2.4蓝色小麦多酚体外抗氧化研究 (13)
2.2.5蓝色小麦多酚体外降糖研究 (14)
2.2.6蓝色小麦多酚体外抑菌研究 (15)
2.2.7加工处理对蓝色小麦多酚稳定性的研究 (16)
2.2.8数据处理与分析 (17)
3结果与分析 (17)
3.1蓝色小麦基本营养成分 (17)
3.2蓝色小麦多酚提取工艺 (17)
3.2.1游离酚提取单因素结果 (17)
3.2.2游离酚提取响应面优化结果 (21)
3.2.3结合酚提取单因素结果 (24)
3.2.4结合酚提取响应面优化试验结果 (28)
3.2.5傅里叶红外光谱分析结果 (32)
3.3蓝色小麦多酚体外生理活性研究 (34)
3.3.1体外抗氧化结果 (34)
3.3.2体外降血糖结果 (38)
3.3.3体外抑菌结果 (39)
3.4加工处理对多酚稳定性的影响 (41)
3.4.1加热处理结果 (41)
3.4.2光照处理结果 (43)
3.4.3添加剂处理结果 (45)
结论 (47)
展望 (48)
参考文献 (49)
致谢 (56)
作者简历 (57)
1前言
1.1彩色小麦概述
1.1.1彩色小麦简介
彩色小麦属于禾本科小麦属,是经远缘杂交培育的特色小麦[1-3],因其种皮或糊粉层富含花色苷,籽粒呈现出不同的颜色,常见的有蓝麦、紫麦、黑麦及红麦等。
彩色小麦在蛋白质含量、氨基酸组成和微量元素上明显优于普通小麦,因其天然性、营养性及功能性受到广泛关注[4]。
作为特色小麦资源,在山东、山西、四川及河南等地有一定规模的推广和种植,目前对彩色小麦的研究多集中于育种、理化特性及营养成分分析方面[4-5],彩色小麦整体呈现出加工利用率低、经济效益不高的现状,为促进彩色小麦资源得到合理开发,挖掘彩色小麦潜在的生理活性及营养保健价值,可利于推动彩色小麦资源的进一步开发。
1.1.2彩色小麦特殊的营养价值
研究发现大多有色谷物的营养价值高于同类型普通作物[6],有色谷物中特殊的营养品质使其具有一定的保健价值。
目前已有部分文献对彩色小麦的营养品质进行研究,如高向阳等[7]测定了南阳彩色小麦中灰小麦的营养成分,发现灰小麦氨基酸、蛋白质及纤维等含量均高于普通小麦,可用于产品深加工。
牛磊等[8]对黑色小麦的营养特性进行研究,发现其蛋白质含量高于普通小麦12%~14%,必需氨基酸含量高、氨基酸种类齐全。
田艳花等[9]以灰小麦、乌麦526和晋麦21为对照,研究了红秃头小麦氨基酸的组成及含量分析,得出红秃头小麦的18种氨基酸总量达到14.61%,8种必须氨基酸的含量达到5.1%,占氨基酸总量的34.91%,与灰色小麦、乌麦和晋麦相比,红秃头小麦的氨基酸含量高于灰麦17.31%、晋麦21.0%、低于乌麦8.8%。
唐小珍等[10]研究了几个蓝粒、红粒和黑粒小麦品种的营养组分,发现几种小麦的维生素和矿质元素含量高。
相关文献结论表明,与普通小麦相比,彩色小麦营养组分完善,能够满足人体基本营养需求。
1.1.3蓝色小麦研究现状
蓝色小麦是经普通小麦和长穗偃麦草杂交培育的优质小麦,主要作为补充和扩展普通小麦遗传多样性的重要种质资源[11],蓝色小麦含有丰富的蛋白质、氨基酸、色素及多种微量元素等,具有较高的营养保健价值。
1
1.1.3.1蓝色小麦营养成分的研究
在蓝色小麦营养成分研究方面,李杏普等[12]研究了不同遗传背景的蓝色、紫色与白色小麦的遗传差异,发现不同小麦营养成分存在差异。
刘玉平等[13]评价了蓝色小麦和白色小麦的蛋白质含量及氨基酸组成,发现蓝色小麦氨基酸种类丰富且必需氨基酸含量高。
袁园园等[14]测定了蓝色小麦的蛋白质、类胡萝卜素及叶绿素等7个指标的含量,发现蓝色小麦籽粒在除铁含量以外的6个指标上均与普通小麦差异明显。
1.1.3.2蓝色小麦色素的研究
在蓝色小麦色素研究方面,赵仓善等[15]对蓝色和紫色小麦花色苷进行了分离鉴定,发现两种彩色小麦籽粒的花色苷种类和含量不同,在促进人类身体健康和慢性疾病防御方面具有重要意义。
Abdel-Aal等[16]分析了蓝色小麦花色苷,发现其花色苷主要组分是飞燕草色素-3-葡萄糖苷。
王耀勇等[17]研究了蓝色小麦籽粒色素的稳定性,发现pH 值越小,色素颜色越鲜艳;还原剂、食盐和加热处理对色素的影响较小;金属离子对色素影响不太明显。
1.1.3.3蓝色小麦加工利用的研究
在彩色小麦加工利用方面,目前已有研究将彩色小麦加工成营养麦片、保健型酱油、全麦面包及饼干等。
有关蓝色小麦加工利用的研究相对较少,吴金等[18]对几种彩色小麦的品质性状进行分析,发现蓝色小麦属于弱筋小麦,比较适合用于蒸煮类制品加工。
综上所述,目前对蓝色小麦的研究多集中在育种、色素、成分分析等方面,对蓝色小麦中酚类化合物的含量、体外生理活性及加工影响的研究比较鲜见,若进行相关研究可为蓝色小麦资源的开发利用提供一定的理论依据。
1.2植物多酚概述
1.2.1植物多酚简介
多酚是多羟基酚类化合物的总称,其化学结构以苯酚为基本骨架,分子内含有两个或两个以上苯环相连的羟基化合物[19]。
作为植物体内主要的功能性成分,酚类物质在植物的根、茎、叶、花及果实中均有分布[20]。
目前约有八千多种天然的酚类化合物,主要包括有异黄酮类、花青素类、类黄酮类等。
酚类物质在多数情况下结合成苷的形式存在,也有以酯或甲酯等衍生物等形式存在,大量研究表明[21-22],酚类化合物具有较好的生理活性功能,可广泛用于食品、保健品、医药等领域。
2
1.2.2植物多酚提取方式
酚类化合物作为植物的次生代谢产物,常以游离态或结合态的形式存在于植物体内,游离态酚类化合物多存在于植物细胞液泡中,通常可利用有机溶剂处理,扩散溶解,结合态酚类化合物则主要存在于植物细胞壁,多以酯键和C=C键与纤维素等大分子物质紧密结合,一定程度破坏糖苷键可促进结合态酚类释放进行提取[22]。
1.2.2.1游离态酚类提取方法
(1)溶剂浸提
溶剂浸提法作为有效成分常用的提取方法,能较好的满足工业化生产。
溶剂浸提主要利用植物多酚与溶剂的相似相溶原理进行提取。
溶剂浸提法具有操作方便、设备要求低等优点,但提取效率相对低且资源浪费严重。
卢宇等[23]以乙醇为溶剂,优化了藜麦多酚的提取条件即:乙醇浓度49%,料液比1:26(g/mL),提取温度73℃,提取时间62min,在此条件下,藜麦多酚得率为(226.77±1.94)mg/100g。
(2)微波辅助提取
微波辐射出的微波能可以促使体系快速升温,植物细胞壁在微波作用下加速破裂,从而提高了样品的萃取速率。
微波提取不仅提取效率高、能耗小且其污染程度低,利于环境保护,目前天然产物有效成分如酚类、挥发油及色素等提取应用较多[24]。
伍娇等[25]采用微波辅助法提取燕麦总多酚,发现微波处理对多酚提取得率有显著影响。
任虹等[26]研究了微波辅助提取花生红衣多酚及其抗氧化活性研究,与普通提取方法相比,微波辅助提取效率更高且多酚具有较强的体外自由基清除能力。
(3)超声波辅助提取
超声波辅助提取是利用超声波产生的空化效应形成局部高温高压,加速细胞壁的破裂,促进材料内活性成分的释放、扩散和溶解提高提取率。
超声波法具有操作简便、快速、高产、低能耗等特点,在活性物质的提取方面应用较多。
刘清等[27]采用超声波法,研究了几个单因素对大麦粉多酚提取的影响,经试验优化确定大麦中总多酚和原花青素的超声最优提取条件为:乙醇浓度65%,超声时间10min,料液比1:27g/mL,在此条件下总多酚的提取得率为3.05mg/g,原花青素的提取得率为1.18mg/g。
(4)超临界CO2萃取
超临界CO2萃取具有传质效率高、选择性强等优点,比较适用于提取或纯化易氧化及热敏性物质,在天然产物方面有较多运用。
与传统提取方法相比,超临界CO2萃
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取既可对挥发性成分进行提取,又可对非挥发性成分提取。
尹文峰等[28]研究了超临界CO2萃取油茶多酚的工艺,结果表明,超临界萃取油茶多酚溶剂用量少、提取效率高。
1.2.2.2结合态酚类提取方法
(1)碱法提取
碱法提取是常见的结合态酚类化合物提取方法,碱化处理主要以破坏细胞壁间的醚键或醚键促使结合态酚类得到释放。
碱法提取缺点是处理时间长,在强碱环境下酚类易产生电离现象,酚类损失率较高。
刘天行[29]等以NaOH为试剂提取了小米结合酚,发现NaOH浓度为5mol/L、处理4h,其结合酚提取率达到最大值。
(2)酸法提取
在一定的高温条件下进行酸水解处理,可以有效的破坏植物细胞壁糖苷键。
目前在谷物结合酚提取方面,酸水解处理有较广泛的应用。
如Leoncini[30]等以提取过游离酚的小麦渣为原料,进行酸水解处理,得到结合酚含量为104.21~129.03mg/100g,结合态黄酮含量为10.24~35.73mg/100g。
(3)其他方法
植物细胞壁差异较大,易产生较强的机械强度,限制结合态酚类物质的释放,结合态酚类在提取过程中可以结合脉冲电场、微生物发酵等高新技术[31],加强植物细胞壁的破坏,促进结合酚释放。
1.2.3植物多酚分析
通常依据不同原理对酚类化合物进行定量和定性分析,从而确定样品不同的结构类型,目前分析方法主要是HPLC、GC、FTIR以及HPLC-MS等。
如李颖畅等[32]通过紫外-可见光谱、FTIR、HPLC-MS等,对蓝莓叶多酚分析,发现蓝莓叶多酚中含有羟基、苯环、甲氧基和含氧杂环等特征基团。
通过HPLC-MS的保留时间和多酚单体的一、二级质谱图分析,并与标准的质谱数据和保留时间比较,得知蓝莓叶多酚中有5种多酚单体,分别为表儿茶素、没食子酸酯、绿原酸、甲基-芥子酸-己糖苷、5-O-阿魏酰奎尼酸、槲皮素3-O-葡萄糖苷。
赵玉红等[33]对樟子松树皮中多酚化合物进行成分分析和结构鉴定,经HPLC和LC-MS分析可以推断樟子松多酚中主要有7种组成成分,分别为儿茶素、芦丁、绿原酸、芥子酸-葡糖苷、芍药-3-葡萄糖(半乳糖)糖苷或者矢车菊-3-(6-O-乙酰基)-葡糖(半乳糖)糖苷、芥子酸芍药色素-3-槐糖苷等。
1.2.4植物多酚的功能性研究进展
1.2.4.1体外抗氧化活性
自由基是指能够独立存在,包含一个及以上未成对电子的原子或原子团,其具有高度反应活性及潜在损伤性。
研究发现自由基过量易产生脂质过氧化物对人体造成损伤[34]。
常见的抗氧化活性方法有体内抗氧化试验、化学抗氧化实验及细胞内抗氧化实验。
其中化学实验相对简单,如DPPH、ABTS、TRAP及还原力等,自由基活性的清除是活性物质发挥抗氧化作用的主要机制,因此许多研究者采用清除自由基能力及还原力为指标,综合评价样品的体外抗氧化能力。
(1)DPPH自由基清除能力
DPPH是一种以氮为中心的自由基,在乙醇或甲醇溶液中呈紫红色,在波长517nm 处有最大吸光度。
当样品溶液中有清除剂时促使单电子配对还原成非自由基,溶液会逐渐变为浅黄色,颜色变化与自由基清除剂量有关,多用于测定物质的抗氧化能力。
冯昕等[35]研究了中普黑麦麸皮色素的体外抗氧化性能,发现黑麦麸皮色素对DPPH有较强的清除能力,清除能力与样品浓度呈量效关系,说明黑麦麸皮色素是一种抗氧化活性较强的天然植物色素。
(2)ABTS自由基清除能力
ABTS主要用于生物、食品和植物样品的抗氧化活性测定,其原理是ABTS在过硫酸铵氧化作用下生成蓝绿色离子自由基,这种自由基在734nm处有最大吸收。
当反应体系中有抗氧化剂时,ABTS易还原褪色,以其溶液在最大吸收波长处吸光值的变化来反应样品的抗氧化能力。
Brahmi等[36]研究了橄榄茎提取物抗氧化活性,发现橄榄茎提取物对ABTS自由基有清除效果。
(3)羟自由基清除能力
常利用Fenton反应体系进行·OH清除能力的测定,H2O2与Fe2+混合反应产生·OH,加入水杨酸会产生有色物质在510nm处有最大吸收。
王玉婷等[37]研究了干燥方式对香蕉片总多酚含量及其抗氧化性的影响,结果表明:羟自由基清除能力大小依次为真空冷冻干燥>真空干燥>热风干燥。
(4)超氧阴离子自由基清除能力
·O2-是生物体内寿命最长的自由基之一,常采用邻苯三酚法测定。
在一定的条件下邻苯三酚能发生自身氧化反应,释放出·O2-,当有抗氧化剂存在时,可以清除·O2-,
所以常用生物和植物样品对·O2-的清除能力来考察其抗氧化能力。
如席丽莎等[38]采用自由基清除法、氧自由基吸收能力法和三价铁离子还原法评价甘薯茎叶多酚对自由基的清除活性,发现甘薯茎叶多酚溶液的·O2-清除活性分别为抗坏血酸、茶多酚和葡萄籽多酚的3.1、5.9和9.6倍。
(5)还原力清除能力
抗氧化活性与还原力存在相互关系,还原力越大其抗氧化活性越强,因此抗氧化物质的还原力是衡量其抗氧化活性的重要指标。
最常用的测定方法是铁离子还原能力测定法,抗氧化物质将铁氰化钾的三价铁还原成二价铁,二价铁再进一步与三氯化铁反应生成普鲁士铁,该物质在700nm处有最大吸收,因此测定反应体系吸光度的大小可反应抗氧化物的还原能力,吸光度越大则还原力越强。
邓心蕊等[39]红皮云杉球果乙醇提取物的抗氧化功能进行研究,发现红皮云杉球果乙醇提取物中的多酚类物质在抗氧化中有较好的还原能力。
1.2.4.2体外抑菌活性
酚类化合物因其广泛的抑菌活性被称为天然抑菌剂,不同来源的酚类物质对细菌和真菌具有一定程度的抑制作用。
如刘静等[40]对紫甘蓝多酚的体外抗氧化能力及抑菌作用进行研究,发现紫甘蓝多酚对枯草芽孢杆菌、醋酸菌、大肠杆菌和酿酒酵母有抑制作用,当浓度为0.5mg/mL时,紫甘蓝多酚对大肠杆菌的抑菌作用最弱,醋酸菌的抑菌作用最强。
王亚丽等[41]以金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌为试验菌,用涂布法确定蓝莓叶多酚的抑菌浓度及牛津杯法明确蓝莓叶多酚pH值对抑菌活性的影响。
发现蓝莓叶多酚对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和大肠杆菌都有较强的抑菌活性,蓝莓叶多酚可增加细胞膜通透性,损坏细胞膜完整性。
1.2.4.3体外降血糖活性
α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制剂常用于治疗缓解II型糖尿病,化学合成药过量使用易对人体产生副作用,目前人们寄希望寻找天然高效的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制剂,从植物中寻找天然的α-淀粉酶和α-葡萄糖苷酶抑制已成为研究的热点,已有研究发现植物多酚具备较好的降血糖作用。
鲍涛等[42]研究了黑苦荞黄酮的α-淀粉酶抑制活性,发现7.5mg/mL的黑苦荞米黄酮对α-淀粉酶活性的54.05%,与二甲双胍(5mg/m L)效果相当;此外黑苦荞米黄酮能显著(P<0.05)提高肝脏细胞HepG2的葡萄糖消耗量(48.73%),并促进肝脏细胞糖原的合成。
1.2.4.4其他功能特性
酚类化合物不仅具有抗氧化、降糖及抑菌等生理作用,还有降脂、抗炎、抗突变及抗癌等药理功效。
如梁俊等[43]研究了石榴皮多酚的抗脂质过氧化作用及起关键作用的成分,采用3个脂质过氧化研究体系,研究体外金属离子诱导性脂质过氧化的抑制作用,研究发现安石榴苷、鞣花酸和石榴皮多酚纯化物均能有效抑制体外金属离子诱导的脂质过氧化,且具有良好的剂量效应关系。
1.3加工处理对多酚稳定性的影响
植物酚类化合物性质不稳定,易受温度、光照、pH及食品添加剂等因素的影响。
酚类化合物对人体产生健康功效的前提是依赖其生物可利用度,研究发现加工和消化过程中酚类化合物会发生一系列复杂变化,还可能与食品配料发生复杂的相互作用。
1.3.1加热处理
研究发现酚类化合物在不同的热处理环境下稳定性不同,如花青素在热烫或巴氏杀菌过程中易发生降解,如果适当添加抗氧化剂能有效减少降解,此外加热过程会加剧花青素和单宁酸的反应。
杨晓玲等[44]研究了不同温度对玉兰多酚稳定性的影响,发现处理温度越高,处理时间越长,玉兰多酚损失率增高。
1.3.2添加剂处理及其他
赵玉等[45]研究了几种常见添加剂对苹果果皮和果肉多酚稳定性的影响,结果表明,随着苯甲酸钠、山梨酸钾及亚硫酸钠添加量的增加,苹果多酚对DPPH清除效率明显降低;随着Vc添加量的增加,其DPPH清除率增高。
袁歆贻等[46]研究了pH和光照对苹果多酚稳定性的影响,发现pH对苹果多酚的总酚含量和抗氧化性能力的影响显著,苹果多酚适宜贮藏于中性和偏酸性的环境下。
1.4研究内容和技术路线
1.4.1主要研究内容
1.4.1.1蓝色小麦多酚提取工艺及分析研究
以超声波法和酸水解法分别优化蓝色小麦游离酚和结合酚的提取工艺,并采用傅里叶红外光谱进行多酚结构分析。
1.4.1.2蓝色小麦多酚体外生理活性研究
采用5种抗氧化体系:以DPPH·、ABTS·、·O2-、·OH和还原力的清除能力,研究。