本發(fā)明屬于功能食品加工技術領域,尤其涉及一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液及其制備方法。
背景技術:
蓮藕是我國栽培最廣、銷售量和銷售范圍最大的水生蔬菜。因季節(jié)性強,上市時間相對集中,蓮藕大部分以初級農產品的形式鮮銷轉化,受市場供需波動影響較大,極易產生“菜賤傷農”現象,影響產業(yè)發(fā)展的根本。此外,蓮藕在貯、運、銷等過程中極易褐變和腐敗,現有的品質保持技術尚難滿足低成本、高安全和長效性等多方面要求,導致采后損失嚴重,大力發(fā)展加工業(yè)是蓮藕產業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要保障。當前,蓮藕的加工主要分為兩類方式:其一是分切加工制品,如生鮮類、腌制類、脫水類、速凍類、煮制類等;其二是內容物加工制品,如藕汁飲料、速溶藕粉、藕酒等。整體而言,蓮藕加工科技水平薄弱,產品“同質化”現象嚴重。此外,加工過程中產生大量的藕皮、藕節(jié)和藕渣等副產物,均未得到有效開發(fā)利用,造成資源的浪費和環(huán)境的污染。蓮藕資源的創(chuàng)新利用可能是產業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關鍵,而發(fā)揮資源的特色和優(yōu)勢則是重要的切入點。
蓮藕作為一種極為常見的蔬菜,其清熱、止血、調節(jié)內分泌、滋補安神等功效早已為人們所熟知,且在古籍《本草經疏》和藥典中有明確記載?,F代藥理學研究發(fā)現,蓮藕中的主要活性成分為多酚和非淀粉多糖,表現出抗氧化、降血糖、免疫調節(jié)、改善睡眠和記憶等多種生物功效。蓮藕中活性成分含量豐富,多酚和非淀粉多糖約占其鮮重的0.13%和2.5%。天然活性多酚和多糖在食品、醫(yī)藥和化妝品等領域的市場前景良好。故,活性多酚和多糖的提取開發(fā)可能是蓮藕資源創(chuàng)新利用的重要切入點。蓮藕多酚和多糖的相關研究現狀歸納如下:
(1)蓮藕多酚研究現狀。Kaur等(2002)采用β-胡蘿卜素/亞油酸乳化液法研究發(fā)現,36種亞洲蔬菜中蓮藕具有較強的抗氧化能力。郭長江等(2003)采用FRAP法對36種常見蔬菜進行抗氧化分析,發(fā)現藕的抗氧化能力最強,顯著優(yōu)于姜、油菜、豇豆、芋頭等。此后,楊冬梅(2007)綜合FRAP法、DPPH法、β-胡蘿卜素/亞油酸乳化液法比較了包括蓮藕在內的12種常見蔬菜的抗氧化活性,并得到相似的結論。而蓮藕的抗氧化能力與其酚類化合物含量成正比(Hu,et al,2002)。大量文獻研究報道證實,蓮藕多酚具有良好的自由基清除活性、總抗氧化能力和油脂抗氧化能力(Yi,2016;Maisuthisakul,2007;徐艷艷,2015;覃海明,2015;劉煥云,2011;嚴守雷,2005)。除抗氧化外,蓮藕多酚還表現出金黃色葡萄球菌抑制(嚴守雷,2006)、降血糖(Mukherjee,1997)、增強記憶力及神經發(fā)育(Yang,2008;Mukherjee,1996)等功效。
(2)蓮藕非淀粉多糖研究現狀。蓮藕中非淀粉多糖約占其干重的2.5%,其中分子量大于2000kDa的酸性組分主要由半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖、巖藻糖和木糖組成(嚴浪,2007);分子量為18.8kDa的組分主要由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖和木糖組成(江筠,2010)。體外抗氧化評價發(fā)現,蓮藕非淀粉多糖能有效清除羥自由基,并抑制H2O2誘導的紅細胞氧化溶血(王瑜,2007;嚴浪,2008)。蓮藕水提物還能顯著增強實驗動物的體液和細胞免疫功能(Mukherjee,2010),而這些功效可能與非淀粉多糖密切相關。蓮藕多糖LB2可上調Balb/c小鼠腹腔巨噬細胞IL-2、IL-4和IL-10的表達,激活機體免疫系統(tǒng),有利于改善HIV-1感染后細胞因子普遍降低的狀態(tài),維持機體免疫平衡,且LB2對TNF-α表達的下調作用使其具有直接抑制HIV-1復制的能力(江筠,2010)。此外,蓮藕多糖能有效降低糖尿病小鼠血糖,提高葡萄糖耐受能力,并不同程度地提高肝、腎和胰腺中SOD活性,降低MDA含量;表現出顯著的抗疲勞活性,能延長小鼠負重游泳時間,降低血乳酸、血清尿素氮的含量,提高肝糖原含量(羅登宏,2011;周桃英,2011)。
目前,對于藕功能產品的應用開發(fā),尤其是活性成分的提取制備及產品研發(fā),鮮見報道。周桃英等人(2011)研發(fā)了一種蓮藕多糖抗疲勞的保健飲料;申請人(2015)研發(fā)了一種蓮藕多酚油脂抗氧化劑;顧振新(2009)、李潔(2013)、王洪剛(2015)等研發(fā)了蓮藕膳食纖維系列產品;吳夢旦(2015)研發(fā)了含藕成分的具有抗腫瘤功效的水生植物復合物;李旌(2015)研發(fā)了含藕成分的高血壓、糖尿病和胃潰瘍系列輔助治療飲液。下表為總結歸納的現有技術中報道的具有功能活性的藕產品及藕成分添加產品:
分析上表中給出的文獻及相關專利可知,蓮藕多酚和多糖的活性有相似的,也有不同的,因而可考慮將蓮藕多酚和多糖一起制備復合物,兩者不同的活性可以交叉互補,兩相同的活性疊加可以起到增效作有。
脂質體是典型的球形結構,具有單層或者多層的雙親性分子膜,可以用來包封、運載、和緩釋水溶性、油溶性和兩親性物質,具有靶向性、低毒性、保護性、緩釋性等特點。當前,植物多酚類脂質體的研發(fā)對象主要為石榴皮多酚(李建科,CN102204939A)和茶多酚(劉偉,CN103637989A),而植物多糖類脂質體的研發(fā)對象涉及甘草多糖(武毅,CN105012239A)、麥冬多糖(范云鵬,CN104490783A)、地黃多糖(王德云,CN103536534A)、桑黃多糖(滕利榮,CN102631319A)、蟲草多糖(滕利榮,CN101401789)等等。關于蓮藕多酚和多糖的脂質體制備尚未見報道,且對于多酚-多糖脂質體復合液的制備亦鮮見報道。
現有相關技術存在的問題歸納為以下五點:
(1)蓮藕的加工技術水平薄弱,產品“同質化”嚴重,綜合利用程度較差,并未充分利用資源的特色和優(yōu)勢。
(2)蓮藕多酚和多糖表現出良好的生物活性,相關的應用技術研發(fā)基本僅限于提取工藝,技術鏈較短,并不能有效支撐蓮藕及其加工副產物的精深加工。
(3)多酚穩(wěn)定性差,易受光、熱、氧氣等因素影響,極易失去生理功效,關于蓮藕多酚穩(wěn)態(tài)化技術(包括蓮藕多酚脂質體制備)未見報道。
(4)脂質體可改善多糖口服生物利用度偏弱的問題,而蓮藕多糖脂質體制備技術亦未見報道。
(5)蓮藕多酚和多糖的生物功效存在著交叉和互補,制備其脂質體復合液可有效增強產品的應用效益,但涉及多酚-多糖脂質體復合液制備技術尚鮮見報道。
技術實現要素:
針對現有技術中的諸多不足,本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液及其制備方法,其將蓮藕多酚和多糖制備成脂質體復合液,不僅解決了活性物質穩(wěn)定性差、生物利用率低等問題,而且實現了活性物質的生物功效的互補和增效。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液的制備方法,其包括如下步驟:
1)以無水乙醇為溶劑配制濃度為0.5~2.5mg/mL的蓮藕多酚溶液,加入類脂后混合形成混合液;
2)使用PBS緩沖液為溶劑配制質量分數為0.5~1.5%的蓮藕多糖溶液,將步驟1)的混合液與蓮藕多糖溶液混合,置于冰水浴中超聲處理形成W/O型乳劑;
3)將步驟2)中的W/O型乳劑加入旋轉蒸發(fā)瓶中,在45~55℃水浴中減壓旋蒸,待形成膠態(tài)且完全除去乙醇后加入PBS緩沖液,并在45℃水浴中旋轉脫膠60~120min,得脂質體混懸液;
4)將步驟3)中的脂質體混懸液在高壓均質機中循環(huán)處理,即得所述蓮藕多酚-多糖脂質體復合液。
具體的,步驟1)中所述類脂為質量比為4~10:1的大豆磷脂和膽固醇。優(yōu)選為6~8:1。
具體的,步驟1)中所述混合液中類脂的質量分數為5~15%。
具體的,步驟2)中混合液與蓮藕多糖溶液的混合體積比為3~5:1。
具體的,步驟2)中超聲處理的功率為300~600W,時間為5~10min。。
具體的,步驟3)中PBS添加量為0.5~1.5倍乳劑體積。。
具體的,步驟4)中混懸液在高壓均質機中循環(huán)處理是指在100bar壓強下循環(huán)處理4~8次。
本發(fā)明還提供一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液,其通過上述的方法制備得到。
與現有技術相比,本發(fā)明的有益效果是:首次將蓮藕多酚和多糖制備成脂質體復合液,是對蓮藕及其加工副產物的精深加工,制備的脂質體復合液可有效增強蓮藕功能產品的應用效益,增加了附加值;該脂質體復合液不僅有利于提高蓮藕活性物質穩(wěn)定性并增加其生物利用率,而且實現了活性物質的生物功效的互補和增效。
附圖說明
圖1為本發(fā)明提供的蓮藕多酚-多糖脂質體復合液的制備工藝流程圖;
圖2為大豆磷脂與膽固醇質量比對蓮藕多酚和多糖包封率的影響;
圖3為實施例1制備的蓮藕多酚-多糖脂質體復合液的粒徑分布圖。
具體實施方式
以下結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細描述,所舉實例只用于解釋本發(fā)明,并非用于限定本發(fā)明的范圍。
以下實施例制備蓮藕多酚-多糖脂質體復合液時采用的工藝流程均如圖1所示,各實施例的具體內容如下。
實施例1
一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液,其通過如下方法制備:
1)以無水乙醇為溶劑配制濃度為0.5mg/mL的蓮藕多酚溶液,取大豆磷脂和膽固醇加入上述溶液形成混合液,大豆磷脂與膽固醇的質量比為4:1,混合液中大豆磷脂和膽固醇總的質量分數為5%;
2)使用PBS緩沖液為溶劑配制質量分數為0.5%的蓮藕多糖溶液,按照3:1的體積比將步驟1)的混合液與蓮藕多糖溶液混合,置于冰水浴中超聲處理形成W/O型乳劑,超聲功率為600W,超聲時間為5min;
3)將步驟2)中的W/O型乳劑加入旋轉蒸發(fā)瓶中,在55℃水浴中減壓旋蒸,待形成膠態(tài)且完全除去乙醇后加入與乳劑等體積的PBS緩沖液,并在45℃水浴中旋轉脫膠90min,得脂質體混懸液;
4)將步驟3)中的脂質體混懸液在高壓均質機中以100bar壓強循環(huán)處理4次,即得所述蓮藕多酚-多糖脂質體復合液。
實施例2
一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液,其通過如下方法制備:
1)以無水乙醇為溶劑配制濃度為1.5mg/mL的蓮藕多酚溶液,取大豆磷脂和膽固醇加入上述溶液形成混合液,大豆磷脂與膽固醇的質量比為6:1,混合液中大豆磷脂和膽固醇總的質量分數為10%;
2)使用PBS緩沖液為溶劑配制質量分數為1%的蓮藕多糖溶液,按照4:1的體積比將步驟1)的混合液與蓮藕多糖溶液混合,置于冰水浴中超聲處理形成W/O型乳劑,超聲功率為500W,超聲時間為6min;
3)將步驟2)中的W/O型乳劑加入旋轉蒸發(fā)瓶中,在50℃水浴中減壓旋蒸,待形成膠態(tài)且完全除去乙醇后加入與0.5倍乳劑體積的PBS緩沖液,并在45℃水浴中旋轉脫膠120min,得脂質體混懸液;
4)將步驟3)中的脂質體混懸液在高壓均質機中以100bar壓強循環(huán)處理6次,即得所述蓮藕多酚-多糖脂質體復合液。
實施例3
一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液,其通過如下方法制備:
1)以無水乙醇為溶劑配制濃度為2.5mg/mL的蓮藕多酚溶液,取大豆磷脂和膽固醇加入上述溶液形成混合液,大豆磷脂與膽固醇的質量比為8:1,混合液中大豆磷脂和膽固醇總的質量分數為12%;
2)使用PBS緩沖液為溶劑配制質量分數為1.1%的蓮藕多糖溶液,按照4:1的體積比將步驟1)的混合液與蓮藕多糖溶液混合,置于冰水浴中超聲處理形成W/O型乳劑,超聲功率為400W,超聲時間為8min;
3)將步驟2)中的W/O型乳劑加入旋轉蒸發(fā)瓶中,在50℃水浴中減壓旋蒸,待形成膠態(tài)且完全除去乙醇后加入與1.5倍乳劑體積的PBS緩沖液,并在45℃水浴中旋轉脫膠60min,得脂質體混懸液;
4)將步驟3)中的脂質體混懸液在高壓均質機中以100bar壓強循環(huán)處理7次,即得所述蓮藕多酚-多糖脂質體復合液。
實施例4
一種蓮藕多酚-多糖脂質體復合液,其通過如下方法制備:
1)以無水乙醇為溶劑配制濃度為2.5mg/mL的蓮藕多酚溶液,取大豆磷脂和膽固醇加入上述溶液形成混合液,大豆磷脂與膽固醇的質量比為10:1,混合液中大豆磷脂和膽固醇總的質量分數為15%;
2)使用PBS緩沖液為溶劑配制質量分數為1.5%的蓮藕多糖溶液,按照5:1的體積比將步驟1)的混合液與蓮藕多糖溶液混合,置于冰水浴中超聲處理形成W/O型乳劑,超聲功率為300W,超聲時間為10min;
3)將步驟2)中的W/O型乳劑加入旋轉蒸發(fā)瓶中,在50℃水浴中減壓旋蒸,待形成膠態(tài)且完全除去乙醇后加入與1.5倍乳劑體積的PBS緩沖液,并在45℃水浴中旋轉脫膠60min,得脂質體混懸液;
4)將步驟3)中的脂質體混懸液在高壓均質機中以100bar壓強循環(huán)處理8次,即得所述蓮藕多酚-多糖脂質體復合液。
對比例1
與實施例1基本一樣,不同點僅為大豆磷脂與膽固醇的質量比為2:1。
分別以實施例1至4和對比例1制備的脂質體復合液為測試對象,測得的脂質體中對多酚和多糖分別的包封率如圖2所示。從圖中可見本發(fā)明提供的蓮藕多酚-多糖脂質體復合液中蓮藕多酚和蓮藕多糖均得到了較好的包封,前者的包封率最高時接近80%,后者的包封率最高時接近65%,其中以實施例2(6:1)和實施例3(8:1)制備的脂質體復合液品質最好,其同時對蓮藕多酚和蓮藕多糖具有較高的包封率,包封率越高,脂質體復合液越穩(wěn)定(不易氧化、沉淀等)。本發(fā)明提供的制備方法中大豆磷脂與膽固醇的質量比在4~10:1時,得到的脂質體復合液的品質明顯提升,對比例1中該比例為2:1,從圖2中可見,其對多酚的包封率不足60%,對多糖的包封率不足40%。
對實施例1至4得到的蓮藕多酚-多糖脂質體復合液的粒徑進行測試,測得的平均粒徑依次為394.8nm、359.3nm、337.9nm、322.5nm,其中對實施例3制備的脂質體復合液粒徑的測試如圖3所示,從圖中可見測得的平均粒徑為337.9nm。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。