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24种食用植物酵素功能成分分析与生物活性初步研究.pdf


文档分类:高等教育 | 页数:约6页 举报非法文档有奖
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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..24种食用植物酵素功能成分分析与生物活性初步研究靳素媛1,耿燕“,周琦1,吕琪琪17曹刚刚27贾友彬2,李宣衡2,史劲松1(,江苏无锡214122;,安徽毫州236831)摘要:为探究24种食用植物酵素的功能成分及生物活性。作者采用分光光度法对不同药材果蔬复合发酵产品的总黄***和总多酚质量浓度进行了测定,利用超高效液相色谱检测了酵素产品中的6种有机酸。通过测定菌液OD值评价酵素对金黄色葡萄球菌生长的影响,并比较了不同酵素产品对人肝癌细胞HepG2的生长抑制作用。结果表明,24种酵素产品中枸杞酵素的总黄***质量浓度最高,玫瑰酵素和丁香酵素的总多酚质量浓度显著高于其他酵素产品的质量浓度。不同酵素产品所含的有机酸种类大致相同,但不同有机酸的质量浓度差异比较大,其中余甘子酵素的总酸质量浓度最高。24种酵素对金黄色葡萄球菌的生长均有较强的抑制作用,对人肝癌细胞HepG2的生长也表现出一定的抑制作用。作者比较了24种酵素产品中多酚、黄***和有机酸的质量浓度以及其生物活性,为功能性酵素产品的后续研发提供理论依据。关键词:酵素;超高效液相色谱;有机酸:抑菌;抗肿瘤中图分类号:TS252文章编号:1673—1689(2023)08—0062—06DOI:.1673—,GENGYah“,ZHOUQil,LYUQiqil,CA0Ganggan92,JIAYoubin2,LIXuanhe,学,SHIJinson91(,JiangnanUniversity,Wuxi214122,China;.,Ltd.,Bozhou236831,China)Abstract:ponentsandbiologicalactivitiesof24fermentedjuiceofedibleplants,thecontentsoftotalflavonoidsandtotalpolyphenolsweredeterminedbvUV~iSspectrophotometry,anicacidsinthefermentedjuiceweredeterminedbyUltraPerformanceLiquidChromatography(UPLC).Theopticaldensity(OD)valuewasmeasuredtoevaluatetheeffectUSaureus,:2021—08—17基金项目:国家自然科学基金项目(31970746);江苏高校“青蓝工程”资助项目。+通信作者:耿燕(1984一),女,博士,教授,硕士研究生导师,主要从事分子营养研究。E-mail::..靳素媛,等:24种食用植物酵素功能成分分析与生物活性初步研究containedindifferentfermentedjuiceweresimilar,,thetotalacidcontentof%,,thecontentsofpolyphenols,pared,:fermentedjuice,anicacids,—tumor酵素是一种通过微生物发酵动、植物或菌类而食源性致病菌金黄色葡萄球菌对酵素产品的抑菌成的功能型发酵产品。我国标准《酵素产品分类导活性进行了初步研究,K一8法测定细胞则》(QB/T5324)界定的食用植物酵素是“以可用于活性,通过比较酵素产品对人肝癌细胞HepG2生食品加工的植物为主要原料,添加或不添加辅料,长抑制作用探究其抗肿瘤活性。本研究结果为后续经微生物发酵制得的含有特定生物活性成分可供产品开发提供了理论依据。人类食用的酵素产品”【”。酵素起源于日本,始于20世纪初,现流行于日本、中国台湾、欧洲等地,一般以乳酸菌、酵母菌、、食用菌、药食同源植物[2]。现代药理学研究表明发酵原料:枸杞、黄精、槐花、荷叶、金银花、蒲其具有抗氧化【31、调节免疫[4]、润肠通便酗]、保健护公英、鱼腥草、玫瑰、小茴香、广藿香、紫苏、马齿苋、肝同等功能。余甘子、桑叶、红枣、乌梅、丁香、桔梗、花椒、佛手、果蔬和药材经过微生物发酵后含有丰富的生白扁豆、白芷、砂仁共24种。物活性物质,其中多酚和黄***这类天然的抗氧化活亚***钠、***铝、***化钠、磷酸氢二钾、磷酸性物质是酵素产品发挥抗氧化作用的关键物质IS-9]。众二氢钠、***化钾、氢氧化钠、硫酸亚铁、酒石酸钾钠:多研究表明,酵素产品含有丰富的多酚类和黄***类购于国药集团化学试剂有限公司:儿茶酚标准品:化合物。发酵过程中经醋酸菌和乳酸菌等的代谢产购于美国sigma公司:芦丁标准品:购于生工生物工生的有机酸,能够增加发酵产品浓厚的风味和酸爽程(上海)股份有限公司;无水草酸、琥珀酸(丁二的口感,因此发酵液中的有机酸种类和相对含量是酸)、DL一苹果酸、DL一乳酸、冰乙酸、丙酸:购于上海决定产品风味和品质的重要因素[10】。微生物发酵产麦克林生化科技有限公司;DMEM高糖培养基、胎生的某些的抑菌成分,在抑制有害微生物防止***牛血清:购于美国GibcoInvitrogen公司;胰蛋白酶、等方面具有重要作用。K一8(CellCountingKit)试剂盒:害微生物如金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌、大肠购于上海碧云天生物技术有限公司。杆菌具有较好的抑制作用[11。1日。此外,,抑制癌细胞的酶标仪:Tecan公司产品;电子天秤、FE20pH生长。吴胜莲等和刘阿文的研究结果均表明发酵液计:梅特勒一托利多国际有限公司产品:AQ—C18色对某些癌细胞表现出了较好抑制效果[13—4]。谱柱(,):沃特世科技(上海)作者对24种酵素产品中的部分功能成分及其有限公司产品;超高效液相色谱仪NexeraUHPLC生物活性进行了探究,测定了酵素产品总黄***和总LC一30A:日本岛津株式会社产品:电热恒温培养箱:多酚的质量浓度,然后利用超高效液相色谱进行检上海精宏实验设备有限公司产品:DK一8D三温三控测,确定了产品中的草酸、乳酸、琥珀酸、苹果酸、乙水槽:上海博迅实业有限公司医疗设备厂产品:二酸、丙酸6种有机酸的质量浓度。作者选择常见的氧化碳恒温细胞培养箱:美国ThermoFisher公司产品。万方数据:..EdiblePlantandPre|;进样量为10¨L;检测波长:将原料进行预处理(浆果类直接进行打浆处210nm。根据相应标准品标准曲线计算有机酸的质理,根茎类等药材按质量比1:2加水浸泡后打浆)后量浓度(mg/mL)。配料装罐,每立方米发酵罐加入原料(以干制计),%,装入标记好的灭菌数5%。按5%的接种体积分数将金黄色葡萄球菌液渣制得酵素初液;向所述蔬菜、%醋酸菌液,打开密闭容器,常温发为实验组:按同样比例将金黄色葡萄球菌液接种于酵50~70d,每周搅拌1次,至乙醇体积分数低于LB培养基中作为对照组。37℃恒温培养,%,然后过滤除渣制得酵素。实验组和对照组的0h和24h的OD鲫,,***质量浓度的测定采用NaNO,一球菌的生长的抑制率。对不同药材果蔬发酵产品的A1(NO。),一NaOH比色法[15】测定总黄***质量浓度。黄抑菌活性做出初步评价。***,能在碱性条件下与铝离子反应生成红细胞存活率旧。用胰酶消化贴壁生长的人肝癌细胞色络合物,该物质在510nm波长处有最大吸收。利(HepG2),细胞计数调整其浓度为5x104个/mL的用***铝作为测定黄***类化合物的显色剂,通过在细胞悬液。取96孑L板,每孔加入100¨L细胞悬液,。对样品中总黄***质量浓度进行测定。以芦丁标充,然后置于含体积分数5%CO:的37℃培养箱中准液的质量浓度(rag/mE)为横坐标,吸光度(A)为纵培养。细胞铺板培养12h后,弃去细胞培养液,空白坐标,得到的标准曲线方程为:y=+,组加入200ILL细胞培养液,实验组加入200¨L按标准曲线的相关系数R2=。在96孑L板中加入照1:1000比例稀释的含药(酵素样品)培养液,每200¨L待测样品溶液,用酶标仪在510nm波长处组设6个副孔。加药培养24h后,每孔加入10肌L测定吸光度,每组样品做3次平行,K一8试剂,在避光条件下将孔板置于含体积分数标准曲线得出酵素样品中总黄***的质量浓度(mg/mL)。5%CO:的37℃培养箱中孵育2h,。法旧测定总多酚质量浓度。,能与酒石酸亚铁产生使用GraphPadPrism软件进行单因素方差分络合反应,生成稳定的深紫色络合物,该物质在析(ANOVA)和Duncan’S多重比较差异显著性检540nm波长处有最大吸收。通过在540nm波长处验,数据表示为平均值±标准差(Mean_+SD),木P<,对样为具有显著差异。品中总多酚质量浓度进行定量测定。以儿茶酚标准2结果与分析液的质量浓度(mg/mL)为横坐标,吸光度(4)为纵坐标,通过测定得到的标准曲线方程为:y=+***,标准曲线的相关系数R2=。每组样品如图1。总黄***质量浓度较高的几种酵素产品做3次平行,根据儿茶酚标准曲线计算出样品中总是:枸杞酵素、丁香酵素、花椒酵素、金银花酵素、蒲多酚的质量浓度(mg/mL)。公英酵素、余甘子酵素,其中枸杞酵素的总黄***,量浓度最高。。¨m滤膜过滤处理后,装入标记好的进样瓶瑰酵素和丁香酵素的总多酚质量浓度显著高于其备用。色谱分离柱:沃特世公司AQ—C18色谱柱他酵素产品的质量浓度,以儿茶酚作为标准对照(,);流动相A:乙***;流动相品,二者的总多酚质量浓度均大于5rag/mE,其他酵B:20mmol/;柱温:40℃:素均小于1mg/mL,见图2。万方数据:..靳素媛,等:24种食用植物酵素功能成分分析与生物活性初步研究450r乳酸、乙酸、琥珀酸、苹果酸和丙酸的质量浓度。实4o姐一一验结果表明,酵素产品呈酸性,~。62种酸中余甘子酵素所含的总酸质量浓度最高。从有1机酸的组成和质量浓度方面来看,几乎所有酵素产-_IIII·_·---·--II.....品都含有草酸、乳酸、乙酸和丙酸,且乳酸和乙酸的一一W/∞g一、燃喾删蜂E∞帆珀质量浓度相对较多,2种酸在总酸中的占比与酵素种类有关,%,%::仅有少数酵素产品未检出苹果酸。%:大多数酵素产品中都未检出或者不含有琥珀酸,能检出的琥珀酸质量浓度极囊:{曝IⅡ而IiIIIII_IIII·····,琥珀酸质量浓度最高的酵素是花椒酵素,质量硼万。黔渊囔◇赣戮锹辨曝移镱莎。≯。紫苏酵素和薄荷酵素相较于其他产品所含的草酸较多,,甚至会造成结石严重影响人体健康[211。对于人体来说从外界人体与外界接触的过程中,环境污染、射线照摄人适量的乳酸能够刺激胃液分泌,促进肠道蠕动,避免体内***堆积,抑制有害菌生长四。苹果酸能够参与人体新陈代谢和能量转化[231,可以促进营体的抗氧化平衡体系被破坏,这种氧化剂和抗氧化养物质在人体内吸收与代谢剐。包括乙酸、丙酸在内的短链脂肪酸。在人体肠黏膜屏障的维持、肠道动力的调节及免疫调节等方面都发挥着重要作用,对肠道疾病的预防与治疗有十分重要的研究价值圈。病、动脉粥样硬化、神经退行性疾病和癌症等形成在VI感和风味方面,乳酸的酸味温和适中,柔和爽和发展的关键因素【19]。膳食来源的抗氧化化合物对快,可以增强酸味和清爽VI感[2q:琥珀酸的钠盐是一种良好调味剂,具有鲜香的风味[271;乙酸是一种挥发性的弱酸;丙酸带有刺激性的气味。其中乙酸作为挥发性酸是产生醇厚感的主要物质,而以琥珀酸为主的非挥发性酸是产生回味的主要物质【28],、玫瑰酵素、丁香酵素等产品含有较多的多酚黄回味醇厚的151感【29]。实验结果表明,24种酵素含有多种有机酸,适量摄入此类产品有助于人体代谢的正常运行。对维持肠道菌群的平衡具有重要意义。,所以本身具有抑菌活性,能够抑制肠道内有害微生物的生长,同时促进益生菌生长和繁殖,维持肠道菌万方数据:..EdiblePlantandPre|iminaryStudyonTheirBiologicalActMties群的平衡冈。金黄色葡萄球菌是一种常见的食源性据,癌症是世界第二大死亡疾病。癌症的发生与发致病菌,是典型的革兰氏阳性菌,广泛存在于自然展与多种因素有关。近年来的研究表明,水果、蔬菜环境中。金黄色葡萄球菌在一定条件下会产生肠毒及中药发酵液可以在一定程度上降低癌症的发病素,而肠***在体内的积累则会引起食物中毒[311。我率,提高机体免疫调节功能,从而显著提高抗肿瘤国国标规定了食品中金黄色葡萄球菌含量的限量作用,具有良好的应用前景[32]。。作标。因此选择金黄色葡萄球菌对酵素产品的抑菌活者采用不含药的DMEM培养基稀释1000倍后对性进行初步研究。HepG2细胞进行处理。由图5可以看出,在所有实验组中,人肝癌细胞的细胞存活率均低于对照组,说明这24中药材果蔬发酵产品对人肝癌细胞的生长具有一定的抑制作用。除了黄精酵素、乌梅酵素和红枣酵素对人肝癌细胞的生长影响较小之外。其他21种酵素产品与对照组之问都存在显著差异。其中沙棘酵素、槐花酵素、丁香酵素、广藿香酵素和桔梗酵素对人肝癌细胞的生长抑制作用最明显,细。小÷薅|潞≯站母每◇。醛。“、瓣i、≮◇。媾“科;≯§≮冀j胞存活率均低于80%。在发酵过程中,微生物可以酵素种类分解和转化原料中蛋白质、糖类等成分,生成一些图3不同酵素产品的总酸质量浓度水溶性的小分子活性物质。。使细胞里水溶性成分溶解出来,从而产生相应由图4可知,24种酵素产品对金黄色葡萄球菌的药理作用。抗癌作用的发挥可能依赖于酵素产品生长有显著的抑制作用,但不能完全抑制其生长。多种物质成分的共同作用,具体作用机理还有待深经过24h培养后,以对照组的抑制率为0,各样品入研究。%~%,其中黄精酵素和白扁豆酵素对金黄色葡萄球菌生长抑制作用最大。%%,而余甘子酵素对金黄色葡萄球菌生长的抑制作用最小,%。酵素产品对金黄色葡萄球菌生长的良好抑制作用,能够为新型防腐剂的研发开辟新途径,对于延长发酵产品的保质期也具有一定指导意义。lUU‘*代表存在差异性显著(P>)。、。95}1I一喜90l一一z…。。.。图524种酵素的抗肿瘤活性评价蚕85l1‘-tumoractivityof24differentfermentedjuice珊’,‘;【............。......。............。......。......。.....。......。............。......。............。......。.....。......。......。............。......。............J:]3结语≯尊每?尊毒◇sj。每;≤、孓毒擎守t霉、毒枣t枣◇?毒o$◇。一:专、l酵素利,类实验结果表明,在24种酵素产品中含有生物图424种酵素产品对金黄色葡萄球菌的生长抑制情况活性物质种类众多,成分复杂,除了含有黄***,还含有多种有机酸类。。枸杞酵素和玫瑰酵素分别是总黄***和总多酚质根据世界卫生组织最新的有关癌症的统计数量分数最高的酵素产品。:..靳素媛,等:%%。体外抗肿瘤活万方数据

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