叶黄素的提取、功效和应用研究进展

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
取固液比l:60(幽11来自)微波功率400W,温度为60℃,时间
2min。叶黄素的提取量为3.209mg/g。在相同条件下,此法 比仅用微波辐射法得率提高65%,与传统溶剂浸提法相 比提高了37.14%,时间大大缩短。 2叶黄素的功能及应用 2.1叶黄素的抗氧化作用 叶黄素的众多功效与其抗氧化作用是分不开的,人 体内能生成多种活性氧,这些活性氧都有断裂DNA,使脂 质过氧化,改变酶活性,降解多糖和杀伤细胞的作用,从而 对人体造成巨大的损伤。叶黄素结构中具有多个共扼双 键,能传递高能量而使活性氧变成稳定的氧分子,避免单 线态氧对脂类双键或共扼双键的攻击,是一种有效的过 氧化自由基的捕捉剂,尤其在活细胞组织的低氧压下效 果更佳。BOSCH.MORELL F等嗍认为自由基清除剂和抗 氧化剂可以缓解炎症反应。李大婧等嗍用万寿菊花超临界
ofLifeScienceandChemis蚬,TianshuiNormM University,KeyLaboratoryforNewMoleculeMaterialDesign
andFunction,Tianshui
741001.China)
one
Abstract:Lutein,which has biological activities and is widely use&is
力等方面有着广泛的生物学活性。美国FD.舵003年批准结
晶叶黄素为公认安全食品,国内在2006年底也批准了叶黄素 作为着色剂在食品上的应用,添加量为50mg/kg-150mg/kg; 同时也批准了叶黄素作为营养强化剂添加到婴幼儿或儿 童配方食品中,添加量为300lnlg/l【g ̄4230mg/kgt3】。 1叶黄素的提取方法 目前只有从天然植物中提取的叶黄素才具有抗氧化 生物活性。近年来随着叶黄素需求量的加大,国内外研究 者正努力寻求更高收率的提取方法。叶黄素的提取方法:
1.1有机溶剂法提取
有机溶剂提取是到目前为止应用最为广泛的叶黄素 提取方法,常用有机溶剂有正己烷、乙醇、乙酸乙酯、6*溶
收稿日期:2011-02.15
基金项目:国家自然科学基金项目(21071110)资助:甘肃省自然基金项目(0803RJZE078)资助 作者简介:王彦博(1963-),男,河北安平人,副教授,研究方向为天然有机与合成。
中图分类号:TS202.3 文献标识码:A Research progress 文章编号:0254—5071(2011)07—0001—04 exU'action,function and application oflutein
on
WANG Yanbo,SHI Yah,TANG Huian
(College
专论与综述

国酿造
2011年第7期 总第232期
・1・
叶黄素的提取、功效和应用研究进展

王彦博,石燕,唐慧安
(天水师范学院生化学院甘肃省新型分子材料设计与功能重点实验室,甘肃天水741001) 摘要:叶黄素属于类胡萝卜素色素之一,功效独特,具有多种牛物活性,应用广泛,为当今国际上研究的热点之一。叶黄素的提取技 术较多,主要有溶剂抽提法、微波提取法、超声波提取法、超临界CO:萃取法、酶介质有机溶剂提取等。随着进一步的深入研究,对于 相关机理的认识将不断加深、技术手段迅速进步,叶黄素的功效作用机制将逐步被揭示,为更好地应用叶黄素而奠定基础。 关键词:叶黄素;提取;应用
叶黄素是一种无维生素A活性的含氧类胡萝卜素。分 子含有2个不同的紫罗酮环,在各紫罗酮环的第3个碳原子 上存在着一个功能性羟基。在C.3、C.3’和c.6 7处有3个不 对称中心,因此,理论上有8种立体异构体。由于制备叶黄 素工艺复杂,通过化学方法人工合成单一异构体叶黄素 至今尚未成功,目前只能从天然植物中提取叶黄素。 叶黄素是广泛存在于蔬菜、花卉、水果与某些藻类生 物中的一种天然类胡萝卜素,是天然的食品色素和食品营 养剂。近年来大量流行病学证据表明【Ⅷ,叶黄素具有明显 的抗氧化、抗衰老和抗突变等生物学效应,在预防视黄斑 退化、心血管疾病,阻断肿瘤发生与发展及增强机体免疫
2011 No.7
・2・
Serial No.232
China Brewing 我国在利用新方法铜咯卅黄素方面研究较少。CISNERoS M等【10-]用小球藻湿重30%的乙醇提取小球藻藻泥,然后以 此粗提取物为材料,研究了叶黄素在PEG.磷酸盐双水相 系统中的分配行为,结果表明,由22.9%fro/nO的PEG 8000 和10.3%(m/m)的磷酸盐在pH 7.0时形成的双水相系统 中,大部分叶黄素分布于上相,而菌渣则分布于下相。叶 黄素的收率达N81.0%。范建风等M以万寿菊花为原料,采 用微波.表面活性剂协同提取叶黄素。得出最优工艺为以 乙酸乙酯一Tween-20为最佳萃取剂(质量分数0.03%),提
lmg/g。
1.3超临界C02萃取法
超临界流体萃取技术就是利用临界流体的特殊性 质,在高压条件下与待分离的固体或液体混合物接触,调 节系统的操作压力和温度,萃取出所需要的物质,随后通 过降压或升温的方法,降低超临界流体的密度,使萃取物 得到分离。超临界CO:萃取法具有无毒无害、溶解能力强、 溶剂残留少、产品具有纯度高等一系列的优点,越来越受 到人们的重视,被广泛应用于天然产物的提取当中。李高 峰[91等通过超临界CO:萃取法从万寿菊干花颗粒中提取叶 黄素得出最佳工艺为萃取压力45MPa、温度50℃;分离I 压力8MPa,温度55℃,在分离釜I中收集主要提取物;分 离II压力4MPa、温度20℃,在分离II收集的为杂质。此条 件下叶黄素浸膏萃取率高。梁琳嗍采用超临界C02萃取技 术从沙棘果渣中萃取叶黄素,得出最优工艺条件为温度 48℃,压力35MPa,分离压力15MPa,夹带剂用量9mL。并通 过超临界C02萃取法与有机溶剂萃取法的比较得出超临 界C02萃取法弥补了有机溶剂萃取法操作繁杂、耗时长、 得率低等缺陷。 1.4酶介质有机溶剂提取 酶法破坏细胞结构的完整使萃取时细胞内的物质更 多暴露出来,增加油的渗透性。由于植物细胞壁主要由多 糖组成,纤维素酶和半纤维素酶降解多糖的活性最高,效 果最好。酶法降解万寿菊花不会引起叶黄素异构化,而且 酶处理后的万寿菊粉全反式叶黄素含量最高,达25.19/kg 干重(dw)【u】。但是,由于酶处理法反应时间过长,溶剂萃 取前需去除酶处理过程大量的水分,使上述方法在实际 应用中受限。BARZANA E等【心】壬黾出一种酶反应和有机溶 剂萃取同时进行的方法,用一系列水解酶在主要是有机 溶剂、低水分含量的介质中降解细胞壁组分。在水解酶的 选择上,NAVARJ也TE.BOLANOS几等【B141研究一种非商 业性酶制剂对万寿菊花中叶黄素萃取的影响,此酶由青 贮过程中产生的内生微生物合成制得,纤维素酶活性较高, 萃取效果较好。李秀霞等【・习对玉米蛋白粉叶黄素超声.酶 解辅助提取工艺进行了研究,确定了酶解辅助提取玉米蛋 白粉中叶黄素的最优化工艺参数为酶浓度7682U/g、底 物浓度818%、酶解时间212h,该工艺的得率为651山g/g,与 预测结果相符。 1.5目前使用的新方法
one
ofcarotenoid pigments.Study about lutcin is
of the hottest research
points in the world.The extraction methods oflutein mainly include solvent extraction.microwave assistant extraction,ultrasonic assistant extraction, supcrcritical C02 extraction and enzymatic medium organic solvent exWaction,etC.With ful-ther study and technical progress,mechanism of lutein function will be revealed and this will be helpful for better application oflutein. Key words:lutein;extraction;application
30℃、时间20min,提取达317.25mg/kg。代刚等啊以万寿菊 颗粒为原料提取叶黄素酯的最优条件为用80%正己烷, 物料比为1:30,超声功率为800W,时间为20min,温度 30℃,提取率可达93.9%。黄星歆等[sl研究了超声提取小球 藻中叶黄素,得出最佳工艺参数为液固比40:1,超声功率 561W,时间16.5min,辐照方式4s/5s,提取温度45℃,叶黄 素的最佳得率为1.51
S等∞研究表明,补充叶黄素可
以提高ARM])病人的黄斑色素光学密度(MPOD)和视觉 功能。OLMEDILLA B等刚研究表明,长期补充抗氧化剂
专论与综述

国酿造
2011年第7期 总第232期
・3・
(叶黄素和维生素E)能提高老年性白内障患者血清水平 和视觉功能,通过富含叶黄素的水果和蔬菜,或者补充剂, 摄取较高剂量的叶黄素,可能对老年性白内障患者视觉功 能有益。补充叶黄素可以改善视觉功能,有效缓解视疲 劳。马乐等嘲试验结果表明,叶黄素干预对长期荧屏光暴 露者泪膜破裂时间、明视持久度及简单反应时有明显改 善作用。由于叶黄素对眼睛的保护作用,近几年以叶黄素 为主要成分的眼保健品孕育而生,如2008年1月由山东福瑞 达销售医药集团引进的和销售的博士伦博士康牌叶黄素 片,已经获得国家食品药品监督管理局进口产品的准入证 (国食健字J20070004)。全球英文商标为Ocuviteo。 2.3叶黄素的抗癌作用 叶黄素是人体血液中主要的类胡萝卜素之一,在抑 制肿瘤生长方面有着特殊的生物学功能。最新研究成果 表明,叶黄素对多种癌症(如乳腺癌、前列腺癌、胃癌、皮 肤癌等)有抑制作用。据纽约大学药物学院最近研究发现, 乳腺癌发病率与叶黄素摄入量有很密切的关系,叶黄素
剂油等。周彦芳等问分别采用索氏提取器和回流共煮法对 金盏花颗粒进行色素浸膏提取,得出最佳条件为丙酮/乙 酸乙酯(1:1)混合溶液,按1:4的料液比,浸提7.oh,金盏花 黄色素的浸提收率可达到22.6%。刘硕等[51研究了从异养 小球藻USTB.01中提取纯化叶黄素,得出优化工艺是(1) 用正己烷.乙醇(体积比为6.7:1.O)作为提取剂,对USTB.01 藻粉中的叶黄素及酯进行提取,提取时间1h,固液比为 1:50;(2)叶黄素酯转化叶黄素的优化控制条件为20% NaOH.水溶液作为皂化剂,皂化温度50℃,时间6h,皂化剂 用量l:40;(3)通过提取、皂化和纯化工艺,获得了纯度为 80.6%的叶黄素,为实现从小球藻细胞中生产叶黄素奠定 了重要的研究基础。 1.2微波与超声波提取 天然植物的色素成分大多为细胞内物质,在提取时 往往需要将植物细胞破碎。机械破碎法效率较低,化学破 碎法容易造成被提取物的结构及性质变化。超声波是一 种弹性机械振动波,能产生高速度、强烈的空化效应来破 坏植物的细胞,使溶媒能渗透到植物细胞,从而加速细胞 内物质的释放、扩散及溶解,缩短提取时间,提高提取效 率。微波是一种瞬时穿透式加热方式,在微波场的作用下 植物细胞被破壁,从而加快了萃取速率和有效地提高了 产品得率。杨麦生等【叼以羽衣甘蓝真空冻干叶粉为原料, 以四氢呋喃提取叶黄素的条件为超声波功率400W、温度
萃取物(SEMF)进行研究。从抗脂质过氧化能力、还原能
力及对羟基自由基和超氧阴离子自由基的清除能力方 面,综合考察SEMF的体外抗氧化活性。结果表明,SEMF 在这些体系中均表现出较强的抗氧化能力,是一种优良 的天然抗氧化剂和自由基清除剂。兰芳等闭通过实验表明 叶黄素能够提高组织内SOD和GPX活性,继而增加抗氧化 能力指数和抑制脂质过氧化反应,为叶黄素在预防和改 善葡萄膜炎的应用提供一定的实验依据。 2.2叶黄素保护眼睛和预防AMD的作用 叶黄素和玉米黄质均属于脂溶性维生素,在机体中 选择性地聚集在视网膜斑区和晶状体中,起到光线滤过 器和强抗氧化作用,是眼睛重要的抗氧化剂。其是构成黄 斑的黄色色素。由于高级动体内不能合成类胡萝卜素,因 此黄斑色素的主要来源是靠饮食摄取来补充,目前许多 研究表明,黄斑色素的功能减退,与年龄相关性黄斑变性 (AMD)的发病有关,叶黄素和玉米黄质的含量减少可引 起AMD和核性白内障的发生,适量补充可以明显提高血 清和黄斑区的黄斑色素密度、延缓AMD等老年性眼病的 发生和发展口ll。RICHER
相关文档
最新文档