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枸杞蜂花粉(Bee collected pollen of Chinese wolfberry),是蜜蜂从枸杞花药中采集花粉粒,并注入花蜜和唾液而形成的颗粒团状物,在我国的产量十分丰富。目前,关于枸杞蜂花粉的营养与功能价值尚不完善,限制了该资源在食品领域的加工与应用。许多的研究表明,多糖具有多种生物活性。因此,本文首先对枸杞蜂花粉中主要的化学成分进行了简要分析,然后重点对枸杞蜂花粉多糖的提取与分离纯化、理化性质、初步结构,模拟消化特性,肠道益生活性、抗氧化活性、免疫调节活性展开较为系统的研究,可为枸杞蜂花粉多糖的开发与利用奠定一定的理论基础。主要结果如下:
1.枸杞蜂花粉的主要化学成分研究
采用分光光度法、高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用法、电感耦合等离子体发射光谱法,分析了枸杞蜂花粉中的主要化学成分。结果发现,枸杞蜂花粉中可溶性总糖的质量分数为44.82%,果糖、葡萄糖、蔗糖分别为18.37%、15.15%、3.72%。蛋白质为24.98%,共有15种游离氨基酸检出,其总量为1.419mg/g。总多酚含量为22.95mg GAE/g,总黄酮含量为21.17mg RE/g,经HPLC-MS鉴定,色谱峰1为槲皮素3-O-槐糖苷或槲皮素3,4-O-二葡萄糖苷;色谱峰2为二氢槲皮素;色谱峰3为槲皮素-3-芸香糖苷或山奈酚3,7-O-二葡萄糖苷。粗脂肪的质量分数为1.21%,叶黄素的含量为0.17μg/g、玉米黄素的含量为0.95μg/g。抗坏血酸、异抗坏血酸的含量分别为O.040、0.85mg/g。共有12种矿物元素被检出,其总量为16.183mg/g。
2.枸杞蜂花粉多糖的分离纯化、理化性质、初步结构鉴定研究
枸杞蜂花粉粗多糖(WBPPS)经DEAE-纤维素-52阴离子交换柱层析分离,可得到三个初步纯化组分WBPPS-1、WBPPS-2、WBPPS-3,然后经葡聚糖凝胶G-100层析进一步纯化,得到三个纯化组分WBPPS-a、WBPPS-2a、WBPPS-3a。
采用苯酚一硫酸法、间羟联苯法、考马斯亮蓝法、福林酚法对WBPPS及其纯化组分的理化性质进行了测定。结果显示:WBPPS、WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a中中性糖含量分别为37.32%、55.08%、50.11%、47.29%;糖醛酸含量分别为23.98%、12.53%、17.80%、25.79%;蛋白质含量分别为14.22%、0.61%、0.52%、0.91%;多酚含量分别为6.31、0.87、0.92、1.05mg GAE/g。
采用高效液相凝胶渗透色谱法、PMP-柱前衍生高效液相色谱法、红外光谱法对WBPPS、WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a的初级结构进行了分析。其中,WBPPS共有2个组分被检出,相对分子质量分别为1340.1KDa、523.2KDa。而WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a为相对均一的多糖组分,相对分子质量分别为973.8KDa、856.5KDa、894.0KDa。WBPPS的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶核糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.38∶0.09∶0.17∶0.64∶0.22∶0.67∶0.08∶1.03;WBPPS-1a的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.09∶0.74∶0.25∶0.35∶1.54∶0.35∶1.00;WBPPS-2a的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.12∶0.69∶0.36∶0.16∶1.60∶0.43∶0.93;WBPPS-3a的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.18∶0.86∶0.69∶0.30∶1.51∶0.33∶0.3。红外光谱扫描表明,WBPPS、WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a均含有明显的多糖官能团特征吸收峰。
3.枸杞蜂花粉多糖的体外模拟消化与发酵研究
采用体外唾液、模拟胃液、小肠液消化模型,探讨了WBPPS在口腔、胃肠液中的消化情况。结果显示,WBPPS在唾液中不被消化分解;而在模拟胃液与小肠液中,WBPPS的主要部分组分A(占87.02%)不被消化,组分B(占13.98%)却随着消化的时间的增加,不断的被消化,并降解成分子量更小的片段。
采用体外发酵模型,评价了枸杞蜂花粉WBPPS的肠道益生作用。气相色谱结果显示,添加WBPPS可以显著促进短链脂肪酸的生成,尤其可提高乙酸与丙酸的产量。16S rDNA基因测序结果表明,WBPPS可通过降低肠道菌群中Firmicutes/Bacteroidetes的比值,并显著上调Prevotella、Dialister、Megamonas、Faecalibacterium、Alloprevotella等5个属的相对丰度,下调Bacteroides、Clostridium XlVa、Parabacteroides、Escherichia/Shigella,Phascolarctobacterium、Parasutterella、Clostridium sensustricto、Fusobacterium等8个属的相对丰度,调节肠道微生物的菌群结构。
3.枸杞蜂花粉多糖的抗氧化及免疫活性研究
采用化学方法分析了WBPSS、WBPPS、WBPPS-1、WBPPS-2、WBPPS-3的体外抗氧化活性。结果显示,四者对DPPH自由基、ABTS自由基具有出较强的清除活性,对超氧阴离子自由基展现出一定的清除能力。WBPPS的金属螯合能力显著高于WBPPS-1、WBPPS-2、WBPPS-3三个纯化组分。铁离子还原力与还原力结果表明,WBPPS的还原能力最高,WBPPS-3次之,WBPPS-1与WBPPS-2较弱。
采用体外RAW264.7巨噬细胞模型,评价了WBPPS及其纯化组分WBPPS-3a的体外免疫调节活性。结果显示,两者在25~400μg/mL浓度范围内,对RAW264.7巨噬细胞均无显著毒性,且可不同程度增强RAW264.7细胞对中性红的吞噬能力及其酸性磷酸酶的活性,并能显著促进NO的分泌。对比试验结果发现,WBPPS-3a对巨噬细胞酸性磷酸酶的活性与NO分泌的刺激作用均高于WBPPS,展现出更好的免疫促进活性。
1.枸杞蜂花粉的主要化学成分研究
采用分光光度法、高效液相色谱法、高效液相色谱-质谱联用法、电感耦合等离子体发射光谱法,分析了枸杞蜂花粉中的主要化学成分。结果发现,枸杞蜂花粉中可溶性总糖的质量分数为44.82%,果糖、葡萄糖、蔗糖分别为18.37%、15.15%、3.72%。蛋白质为24.98%,共有15种游离氨基酸检出,其总量为1.419mg/g。总多酚含量为22.95mg GAE/g,总黄酮含量为21.17mg RE/g,经HPLC-MS鉴定,色谱峰1为槲皮素3-O-槐糖苷或槲皮素3,4-O-二葡萄糖苷;色谱峰2为二氢槲皮素;色谱峰3为槲皮素-3-芸香糖苷或山奈酚3,7-O-二葡萄糖苷。粗脂肪的质量分数为1.21%,叶黄素的含量为0.17μg/g、玉米黄素的含量为0.95μg/g。抗坏血酸、异抗坏血酸的含量分别为O.040、0.85mg/g。共有12种矿物元素被检出,其总量为16.183mg/g。
2.枸杞蜂花粉多糖的分离纯化、理化性质、初步结构鉴定研究
枸杞蜂花粉粗多糖(WBPPS)经DEAE-纤维素-52阴离子交换柱层析分离,可得到三个初步纯化组分WBPPS-1、WBPPS-2、WBPPS-3,然后经葡聚糖凝胶G-100层析进一步纯化,得到三个纯化组分WBPPS-a、WBPPS-2a、WBPPS-3a。
采用苯酚一硫酸法、间羟联苯法、考马斯亮蓝法、福林酚法对WBPPS及其纯化组分的理化性质进行了测定。结果显示:WBPPS、WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a中中性糖含量分别为37.32%、55.08%、50.11%、47.29%;糖醛酸含量分别为23.98%、12.53%、17.80%、25.79%;蛋白质含量分别为14.22%、0.61%、0.52%、0.91%;多酚含量分别为6.31、0.87、0.92、1.05mg GAE/g。
采用高效液相凝胶渗透色谱法、PMP-柱前衍生高效液相色谱法、红外光谱法对WBPPS、WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a的初级结构进行了分析。其中,WBPPS共有2个组分被检出,相对分子质量分别为1340.1KDa、523.2KDa。而WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a为相对均一的多糖组分,相对分子质量分别为973.8KDa、856.5KDa、894.0KDa。WBPPS的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶核糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.38∶0.09∶0.17∶0.64∶0.22∶0.67∶0.08∶1.03;WBPPS-1a的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.09∶0.74∶0.25∶0.35∶1.54∶0.35∶1.00;WBPPS-2a的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.12∶0.69∶0.36∶0.16∶1.60∶0.43∶0.93;WBPPS-3a的单糖组成及摩尔比为:甘露糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶木糖∶阿拉伯糖=0.18∶0.86∶0.69∶0.30∶1.51∶0.33∶0.3。红外光谱扫描表明,WBPPS、WBPPS-1a、WBPPS-2a、WBPPS-3a均含有明显的多糖官能团特征吸收峰。
3.枸杞蜂花粉多糖的体外模拟消化与发酵研究
采用体外唾液、模拟胃液、小肠液消化模型,探讨了WBPPS在口腔、胃肠液中的消化情况。结果显示,WBPPS在唾液中不被消化分解;而在模拟胃液与小肠液中,WBPPS的主要部分组分A(占87.02%)不被消化,组分B(占13.98%)却随着消化的时间的增加,不断的被消化,并降解成分子量更小的片段。
采用体外发酵模型,评价了枸杞蜂花粉WBPPS的肠道益生作用。气相色谱结果显示,添加WBPPS可以显著促进短链脂肪酸的生成,尤其可提高乙酸与丙酸的产量。16S rDNA基因测序结果表明,WBPPS可通过降低肠道菌群中Firmicutes/Bacteroidetes的比值,并显著上调Prevotella、Dialister、Megamonas、Faecalibacterium、Alloprevotella等5个属的相对丰度,下调Bacteroides、Clostridium XlVa、Parabacteroides、Escherichia/Shigella,Phascolarctobacterium、Parasutterella、Clostridium sensustricto、Fusobacterium等8个属的相对丰度,调节肠道微生物的菌群结构。
3.枸杞蜂花粉多糖的抗氧化及免疫活性研究
采用化学方法分析了WBPSS、WBPPS、WBPPS-1、WBPPS-2、WBPPS-3的体外抗氧化活性。结果显示,四者对DPPH自由基、ABTS自由基具有出较强的清除活性,对超氧阴离子自由基展现出一定的清除能力。WBPPS的金属螯合能力显著高于WBPPS-1、WBPPS-2、WBPPS-3三个纯化组分。铁离子还原力与还原力结果表明,WBPPS的还原能力最高,WBPPS-3次之,WBPPS-1与WBPPS-2较弱。
采用体外RAW264.7巨噬细胞模型,评价了WBPPS及其纯化组分WBPPS-3a的体外免疫调节活性。结果显示,两者在25~400μg/mL浓度范围内,对RAW264.7巨噬细胞均无显著毒性,且可不同程度增强RAW264.7细胞对中性红的吞噬能力及其酸性磷酸酶的活性,并能显著促进NO的分泌。对比试验结果发现,WBPPS-3a对巨噬细胞酸性磷酸酶的活性与NO分泌的刺激作用均高于WBPPS,展现出更好的免疫促进活性。