玉米须多酚抗氧化抑菌特性及其生物稳定性研究

来源 :扬州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:flyingmomo1986
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玉米在食品工业和饲料生产中被广泛应用,但玉米加工过程中大量的玉米须被作为废弃物丢弃。玉米须中含有的丰富酚类物质,具有抗氧化、抑菌、降糖等功能活性。本研究以玉米须为原料,通过响应面法优化玉米须游离酚和结合酚提取工艺,并对多酚组成进行了鉴定,研究了玉米须多酚的体外抗氧化抑菌活性及细胞抗氧化和降脂作用,利用玉米须多酚与大豆蛋白的相互作用对其生物稳定性进行了研究。研究内容与结果如下:(1)分别采用有机溶剂辅助超声萃取玉米须中游离酚,碱法提取结合酚。用响应面法优化玉米须多酚提取的工艺参数。游离酚选用的单因素试验变量有温度、乙醇浓度、超声时间,结合酚单因素试验变量为液料比、NaOH浓度、提取时间,均以多酚提取量为响应值。Design Expert 8.0.6软件分析得出玉米须多酚提取最佳工艺参数为:游离酚提取时间为86 min,乙醇浓度69%,提取温度53℃,多酚提取量为24.03±2.45 mg/g;结合酚提取料液比1:30 g/mL,NaOH浓度为2 mol/L,水解时间为2h,提取量为 13.01±0.35 mg/g。(2)玉米须多酚的分离纯化鉴定以及体外抗氧化抑菌能力研究。分别采用AB-8和HPD-100大孔树脂对玉米须游离酚和结合酚的粗提样进行纯化得到玉米须游离酚(CSFP)和玉米须结合酚(CSBP)。CSFP和CSBP中总酚含量分别为328.21±7.84mg/g和229.16±5.33 mg/g。采用DPPH自由基、ABTS自由基清除能力和铁离子还原力3种评价体系测定了玉米须多酚的体外抗氧化能力。结果表明:CSFP和CSBP均具有抗氧化活性,CSFP的抗氧化能力显著高于CSBP(p<0.05)。通过HPLC-DAD-MS鉴定玉米须多酚组分,共鉴定出34种物质,益母草苷和阿魏酸分别是CSFP和CSBP中的主要酚类物质。玉米须多酚对4种常见食源性致病菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、单增李斯特菌和沙门氏菌)均有显著的抑菌效果,在同等浓度下CSFP的抑菌效果显著优于 CSBP(p<0.05)。(3)玉米须多酚对油酸(OA)诱导HepG2细胞的脂质积累和氧化损伤调节作用研究。用0.5 mmol/L的OA诱导HepG2细胞脂质积累和氧化损伤,不同剂量(300 μg/mL和500 μg/mL)CSFP和CSBP处理后,显著抑制了细胞内甘油三酯(TG)积累,并提高了细胞抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)和过氧化氢酶(CAT)的活性,且存在剂量依赖性,一定浓度下CSFP的作用效果显著优于 CSBP(p<0.05)。(4)利用玉米须多酚与大豆分离蛋白(SPI)进行非共价复合(CSFP和CSBP复合物分别命名为CSFS和CSBS),通过紫外光谱、荧光光谱、圆二色谱、红外光谱和扫描电镜研究了 SPI与玉米须多酚的相互作用,并对CSFS和CSBS的加工稳定性和生物稳定性进行了研究。结果表明:紫外和荧光光谱显示玉米须多酚与SPI相互作用随酚浓度的增加逐渐增强。红外光谱结果表明SPI与玉米须多酚之间存在氢键和疏水相互作用。SPI与CSBP和CSFP的复合率分别为53.07%和42.84%。对玉米须多酚加工稳定性的研究表明,CSFS和CSBS在4 ℃下贮存120 d后多酚保留率显著高于CSFP和CSBP,表明SPI显著提高了玉米须多酚的贮存稳定性。H2O2处理样品后的氧化稳定性结果表明,SPI对玉米须多酚氧化过程中多酚物质的降解具有一定的保护作用。CSFS和CSBS在酸性条件和碱性条件下都具有一定的稳定性。与SPI复合后显著提高了玉米须多酚的热稳定性(p<0.05)。体外模拟消化实验表明,CSFP和CSBP体系中加入SPI时,相比于单独多酚对照组,CSFS和CSBS的生物利用率分别提升了 2.71和1.64倍。CSFS和CSBS消化后的产物对DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力和铁离子还原力均显著高于CSFP和CSBP消化后的产物(p<0.05),SPI显著提高了玉米须多酚的生物利用率。
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