本發(fā)明具體涉及一種具有高清除膽固醇活性的黃秋葵果膠多糖及其制備方法,屬于生物保健品制造技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
黃秋葵(Abelmoschus esculeutus Linn.),別名秋葵,羊角豆,咖啡黃葵等,為錦葵科秋葵屬一年生草本植物。
黃秋葵果營養(yǎng)豐富,含有黃酮、多糖、氨基酸、脂肪酸、礦物質(zhì)等。具有抗疲勞、抗癌、降血脂、提高機體免疫力、能強腎補虛等多種保健功能,特別對男性器質(zhì)性疾病有輔助治療作用,既可以作為營養(yǎng)豐富的蔬菜,又可以作為藥用保健營養(yǎng)品。歐美等國都把它列入21世紀(jì)最佳綠色食品名錄之中。日本人稱之“綠色人參”,美國人還給了它一個更容易被記住的名字一一“植物偉哥”,它還被許多國家定為運動員的首選蔬菜。目前,黃秋葵的加工利用還處于初級階段,主要集中在速凍黃秋葵、黃秋葵罐頭、黃秋葵食用油、黃秋葵花茶等產(chǎn)品的開發(fā),而在生物活性物質(zhì)的利用方面,僅限于對黃酮、多酚及果膠等活性物質(zhì)的初步提取上,需要進(jìn)一步加強對其相關(guān)活性物質(zhì)的研究及功能性產(chǎn)品的開發(fā),特別是黃秋葵內(nèi)部所含有的特殊粘液,其主要成分為果膠多糖。
果膠多糖(pectin)是由D-半乳糖醛酸經(jīng)a-1,4糖苷鍵聯(lián)結(jié),并與鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖等中性糖連接聚合而成的一種雜多糖,其內(nèi)部還含有一些非糖成分如甲醇、乙酸和阿魏酸等。根據(jù)糖組成及其結(jié)合方式的不同,果膠多糖結(jié)構(gòu)主要分為光滑區(qū)與毛發(fā)區(qū),光滑區(qū)為半乳糖醛酸富集的平滑區(qū)(smooth region),而毛發(fā)區(qū)則是中性糖富集的分枝區(qū)(hairy region)。在毛發(fā)區(qū)域中,由于構(gòu)成糖及其結(jié)合方式的不同,又可分為鼠李半乳糖醛酸聚糖-I(RG-I)和鼠李半乳糖醛酸聚糖-II(RG-II)2種結(jié)構(gòu)。根據(jù)果膠分子主鏈和支鏈結(jié)構(gòu)的不同,果膠類多糖主要分為3大類,即半乳糖醛酸聚糖(Homogalacturonan,HGA)、鼠李半乳糖醛酸聚糖-I(Rhamnogalacturonan I,RG-I)和鼠李半乳糖醛酸聚糖-II(Rhamngalacturonan II,RG-II)。果膠多糖在不同的植物、組織和發(fā)育階段,其側(cè)鏈中殘基的數(shù)目、種類和連接方式以及其它取代基存在的情況都有相當(dāng)大的變化,因此,不同來源的果膠多糖,其理化性質(zhì)、功能性質(zhì)也不盡相同。
果膠多糖的提取方法很多,目前主要的方法有熱水提取法、酸提取法、酶提取法、超聲波提取法、微波提取法、陽離子交換樹脂法等。
黃秋葵果膠多糖的基本組成單位主要是半乳糖醛酸,可通過不完全降解產(chǎn)生的以寡聚半乳糖醛酸為主要成分的低聚糖,稱為寡聚半乳糖醛酸或者果膠寡糖。寡聚半乳糖醛酸(oligogalacuronic acids,OGAs)是由2-20個半乳糖醛酸通過a-1,4鍵連接而成的一種功能性低聚糖,部分半乳糖醛酸以甲酯化的形式存在。OGAs能顯著提高果膠多糖的生物活性并表現(xiàn)出一些新的生物活性,在食品、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域具有廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。
高脂血癥為中老年人的常見病多發(fā)病,是產(chǎn)生動脈粥樣硬化的主要因素之一,可引起嚴(yán)重的心腦血管疾病,如腦血管病、高血壓、冠心病、老年性癡呆等。降脂療法是預(yù)防和治療這類疾病重要而有效的手段之一,研究發(fā)現(xiàn)某些中藥等物質(zhì)具有降低血脂的作用,其降脂效果是通過降低膽固醇而實現(xiàn)。本發(fā)明利用超聲波結(jié)合酸水解來提取黃秋葵果膠多糖,獲得特定的寡聚半乳糖醛酸,表現(xiàn)出較高的清除膽固醇能力,且本方法及技術(shù)尚未見報道。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:本發(fā)明在于獲得的黃秋葵果膠多糖除具備一定的抗氧化活性外,還具有較高的膽固醇清除能力,技術(shù)方案如下:
1、工藝流程:
(1)黃秋葵粉末的制備:選擇鮮綠色黃秋葵嫩莢,用自來水清洗后剪去果蒂,于60℃的烘箱內(nèi)干燥后粉碎并過40目。
鮮綠色黃秋葵嫩莢含有較多的黏性物質(zhì),具有增強人類機體的抵抗力,促進(jìn)新陳代謝和全身器官微血管的活化等多種活性功能,在黃秋葵的干燥過程中,溫度會加快干燥的速度,但也會對黃秋葵中的功能性成分有一定的破壞作用,過低的溫度雖然有利于保護(hù)功能性物質(zhì)不被破壞,但會延長干燥的時間,也會使黃秋葵的品質(zhì)劣化,較為合適的溫度為60℃。
(2)黃秋葵果膠多糖的提?。喝∫欢康狞S秋葵粉末,按照1:25的料液比加入蒸餾水,并用硫酸調(diào)整提取液至pH1,置于40Khz的超聲波中于25℃溫度下作用10min,然后在70℃的溫度下提取3h,然后在5OOOr/min離心10min得多糖提取液。
料液比對多糖的溶出有一定的影響,一般來說多糖的溶出總量隨液料比的增大而逐步提高,當(dāng)液料比增大到一定程度以后,多糖的溶出量增加緩慢,且過多的溶劑無疑會增加后續(xù)多糖分離提取的成本,較為合適的料液比是1:25。
果膠多糖的提取方法很多,有水提取法、稀酸提取法、稀堿提取法、酶提取法、微波提取、超聲波提取等,目前尚無超聲波輔助稀酸提取黃秋葵果膠多糖的報道,稀酸和超聲波在促進(jìn)果膠多糖溶出的同時,還會對果膠多糖有一定的降解和改性作用,通過恰當(dāng)?shù)奶崛」に?,將果膠多糖降解為寡聚半乳糖醛酸,顯著提高果膠多糖的生物活性并表現(xiàn)出一些新的生物活性,實驗結(jié)果表明,黃秋葵在pH1,超聲波40Khz、溫度25℃條件下作用10min,然后在70℃的溫度下浸提3h,所獲得的黃秋葵果膠多糖隨著濃度的提高,其清除膽固醇能力逐漸增強,當(dāng)在濃度為14mg/mL時,膽固醇清除率達(dá)60%,而水提多糖對膽固醇無明顯的降解作用。
(3)黃秋葵粗多糖的分離:將多糖提取液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮,濃縮至體積的1/5后,向濃縮液中加入無水乙醇,使溶液中的乙醇濃度達(dá)75%左右,靜置24h后,無水乙醇清洗沉淀得黃秋葵粗多糖。
(4)黃秋葵粗多糖的純化:將黃秋葵粗多糖復(fù)溶后,加入三氯乙酸溶液使?jié)舛冗_(dá)12%,在4℃下靜置12h,5000r/min離心10min,真空冷凍干燥沉淀得黃秋葵果膠多糖。
有益效果
本方法獲得的黃秋葵果膠多糖除具備一定的抗氧化活性外,還具有較高的清除膽高膽固醇的能力。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖具體說明。附圖1為工藝流程本發(fā)明的黃秋葵果膠多糖制備方法工藝流程圖,具體如下:
(1)黃秋葵粉末的制備:選擇鮮綠色黃秋葵嫩莢,用自來水清洗后剪去果蒂,于60℃的烘箱內(nèi)干燥后粉碎并過40目。
(2)黃秋葵果膠多糖的提?。喝∫欢康狞S秋葵粉末,按照1:25的料液比加入蒸餾水,并用硫酸調(diào)整提取液至pH1,置于40Khz的超聲波中于25℃溫度下作用10min,然后在70℃的溫度下提取3h,然后在5OOOr/min離心10min得多糖提取液。
(3)黃秋葵粗多糖的分離:將多糖提取液在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上濃縮,濃縮至體積的1/5后,向濃縮液中加入無水乙醇,使溶液中的乙醇濃度達(dá)75%左右,靜置24h后,無水乙醇清洗沉淀得黃秋葵粗多糖。
(4)黃秋葵粗多糖的純化:將黃秋葵粗多糖復(fù)溶后,加入三氯乙酸溶液使?jié)舛冗_(dá)12%,在4℃下靜置12h,5000r/min離心10min,真空冷凍干燥沉淀得黃秋葵果膠多糖。
多糖對膽固醇清除能力的測定:吸取膽固醇標(biāo)準(zhǔn)使用液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0mL,分別置于25mL具塞比色管中。在各管中分別加入冰醋酸8.0、7.0、6.0、5.0、4.0、3.0、2.0、1.0、0.0mL,再加入4mL鐵礬顯色劑搖勻,于560nm波長處測定光密度,繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性回歸方程。以不同濃度的多糖溶液代替冰醋酸,加入4mL鐵礬搖勻,于560nm波長處測定光密度,得膽固醇濃度。按公式(a)計算多糖對膽固醇的清除能力。
膽固醇清除率(%)=[(X0-X1)/X0]×100% (a)
式中:X0為空白樣測得膽固醇濃度;X1為樣品溶液測得膽固醇濃度。
測試結(jié)果見圖2
實驗結(jié)果表明,本發(fā)制備的黃秋葵多糖不僅具有一定的體外抗氧化能力,還具有一定的體外降解膽固醇能力,隨著多糖濃度的提高,其清除膽固醇能力逐漸增強,當(dāng)多糖濃度為14mg/mL時,膽固醇清除率達(dá)60%。而通過水提方法獲得的黃秋葵多糖對膽固醇無明顯的降解作用。因此,本方法獲得的黃秋葵多糖具有較好的降低膽固醇作用。