更全的杂志信息网

红米花色苷的制备及对胆固醇消化吸收的影响

更新时间:2009-03-28

0 引言

高胆固醇血症是严重威胁人类健康的常见疾病之一,是导致心脑血管疾病的主要诱因,降低机体胆固醇含量是首选治疗方式[1].调查数据显示[2],在发展中国家患高胆固醇血症的人口呈现年轻化和快速递增趋势,通过辅助饮食手段是降低其高发率的有效途径.红米(Red rice)是一种药食两用的大米[3],红米稻占我国有色稻米种植资源的第二位[4].中医将红米誉为“药米”,具有滋阴补肾、健脾消食、生气血、清肝明目等功效[5-6].红米营养价值高,口感软弹,富含花色苷、多酚、黄酮、生物碱和皂苷等活性物质[7].据文献报道,红米具有抗氧化[8]、抗肿瘤[9]、降血脂[10]、抗炎[11]、抗动脉粥样硬化[12]和抗衰老[13]等功效.红米中的有效成分主要来源于麸皮,其中花色苷含量丰富,主要组分为矢车菊素-3-葡萄糖苷(Cy-3-G)、芍药素-3-葡萄糖苷和二甲花翠素,是潜在的调节血脂物质[14-15].

国内外研究主要聚焦红米的营养功效和抗氧化活性,尚缺乏红米对胆固醇消化吸收的研究报道.本研究优化了红米花色苷的制备提取条件,筛选了富集纯化花色苷的大孔树脂,采用体外胰脂肪酶抑制模型和胆汁酸微团溶解模型,分别探究红米花色苷提取物对胰脂肪酶活力和胆固醇在胆汁酸微团中溶解度的影响,为红米资源的综合深加工开发利用提供理论和实验支持.

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

红米:山西农业科学院;Cy-3-G、4-甲基伞形酮油酸酯:Sigma公司;胰脂肪酶、磷脂酰胆碱、牛磺胆酸钠、荧光标记胆固醇:生工生物科技有限公司;大孔树脂:宝恩化工有限公司;甲醇和乙腈(HPLC级):Tedia公司;乙醇:国药集团化学试剂有限公司.

针对目前存在的问题,要建立食品安全风险测试制度,健全转基因食品安全认证制度和可追溯制度,加强监督管理和风险评估,加大惩戒力度,进一步保护消费者利益,通过学习国外的监督管理方法,建立属于适合我国国情的转基因食品监督管理体系。

碾米机:长沙昌百世机械有限公司;电子天平、酸度计:梅特勒-托利多仪器有限公司;UV1800紫外可见分光光度计:上海精密仪器仪表有限公司;恒温磁力搅拌器:常州朗越仪器制造有限公司;旋转蒸发仪:上海精科仪器有限公司;荧光酶标仪:BioTek公司;高效液相色谱仪:Agilent 1260;色谱柱:Agilent Eclipse Plus C18,5μm,4.6 mm×250 mm.

1.2 红米水提取物和乙醇提取物的制备

1.2.1 红米水提取物的制备

使用碾米机蜕皮得红米麸皮,粉碎过60目(250μm)筛,准确称取50.0 g,加入500 mL去离子水,调pH值至0.5,40℃条件下提取3 h,浓缩,冷冻干燥,避光保存.

1.2.2 红米乙醇提取物的优化制备

1.1.1 校级口腔技能竞赛机制构建原则(1)竞赛与教学相融通,赛学结合、学练一体。在实践中,为了使竞赛与教学和学生活动结合起来,我们将竞赛融入学校的专业建设、教学改革工作。如将竞赛项目雕牙、全口义齿排牙与牙龈雕刻纳入教学计划,成立专门课程并与实际应用相结合,以竞赛推动教学内容、教学模式、教学体系改革,使教学改革、技术应用与创新、职业技能竞赛之间形成良性互动,实现教学质量和竞赛成绩的双丰收。

1.2.3 总花色苷含量的测定(pH示差法)

总花色苷含量按公式计算:花色苷含量=[(A520-A700pH1.0-(A520-A700pH4.5]×M×a/ε×m.M:Cy-3-G分子量449.2 g/mol;a:稀释因子;ε:Cy-3-G摩尔消光系数26 900 L/(mol·cm);m:样品质量,g.

1.3 红米大孔树脂提取物的制备

1.3.1 筛选大孔树脂

采用静态吸附法,综合考察大孔树脂HPD80、HPD100、D101、HZ806、HZ816、S8和AB8对红米花色苷的吸附/解吸容量和解吸率,筛选最优大孔树脂.准确称取0.1 g各种干树脂,加入10 mL上述红米乙醇提取物,在30℃和150 r/min条件下吸附24 h,测定吸附量.用去离子水冲洗饱和树脂,加入10 mL乙醇溶液(75%,pH值0.5),在30℃和150 r/min条件下解吸24 h,测定解吸量,计算解吸率.

近年来,我院一直积极探索适应“三导向”培养模式的教学改革。在对国内、外著名医学院校教学模式进行充分调研的基础上,结合应用型医学院校培养特色,我们构建了基础医学的整体整合课程理念和教学模式。基于“整体功能”模块的课程整合,我们将基础医学各学科解剖学、组织与胚胎学、生理学、病理学、病理生理学和药理学根据器官系统整合,同时为了建立系统间整体功能联系,将呼吸系统、心血管系统和血液系统整合为内环境稳态1,将消化系统、内分泌系统、泌尿生殖系统整合为内环境稳态2,强化知识的整合与融通,减少学科间的割裂,建立系统间核心功能的联系。

1.3.2 树脂静态吸附动力学曲线

准确称取0.1 g干重的最优大孔树脂,加入10 mL上述红米乙醇提取物,在30℃和150 r/min条件下吸附不同时间(0 min、20 min、40 min、60 min、90 min、120 min、180 min、240 min、300 min),绘制树脂吸附动力学曲线.

“22日那天早晨6点,我晨练跑步到大架子山,想看看张科长接到信后来没来找‘瓶装’。我看到做记号的那根草棍没动,就判断张科长没来。他这人挺鬼,跟我玩路子……”

1.3.3 树脂静态吸附等温曲线

准确称取0.1 g干重的最优大孔树脂,加入10 mL上述红米乙醇提取物,在30℃和150 r/min条件下吸附2.5 h,用去离子水冲洗至洗液无色,分别加入不同体积分数(30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%)乙醇溶液,在30℃和150 r/min条件下解吸3 h,测定解吸量,计算解吸率.

1.3.4 乙醇体积分数对解吸的影响

准确称取0.1 g干重的最优大孔树脂,加入10 mL不同浓度(0.01 mg/mL、0.02 mg/mL、0.04 mg/mL、0.08 mg/mL、0.12 mg/mL、0.16 mg/mL)上述红米乙醇提取物,分别在不同温度(25℃、30℃、35℃)和150 r/min条件下吸附3 h,绘制树脂吸附等温曲线.

准确称取10.0 g湿重的最优大孔树脂,填入15 mm×400 mm玻璃层析柱,柱床体积15 mL,柱床高度12 cm,在流速1.0 mL/min的条件下,加入上述红米乙醇提取物,绘制穿流曲线,测定最优上样体积.采用最优上样体积对树脂进行饱和吸附,用30 mL去离子水冲洗,使用乙醇体积分数80%绘制洗脱曲线.

取180μL荧光标记胆固醇溶液(荧光标记胆固醇0.5 mmol/L,磷脂酰胆碱0.6 mmol/L,牛磺胆酸钠6.6 mmol/L,氯化钠132 mmol/L),加入20μL供试样品,在37℃条件下孵育30 min,13 000 r/min离心20 min,取上清液,测定荧光值(激发波长462 nm,发射波长536 nm),计算胆固醇微团溶解度降低率.

During normal operation, the DC motor load is connected to the DC(28V) port. Figure 9 shows the voltage of the DC(28V) port with load. The outputs of the motor are shown in Figures 10~Figure12.

通知要求,试点省份每年安排一定数量的农业综合开发项目扶持当地农业产业化联合体发展,对农业产业化联合体成员获得符合政策要求的贷款优先安排贴息。农业银行对农业产业化联合体成员相关贷款的利率原则上执行中国人民银行同期同档次基准利率,对地方与农业银行合作建立增信机制的,原则上按照存放在农业银行资金额度的10倍对农业产业化联合体成员进行放贷。同时,农业综合开发出资的财政股权投资基金、农业银行出资的各类产业投资基金,要在农业产业化联合体成员中积极筛选符合条件的项目进行投资。

1.3.6 HPLC检测Cy-3-G含量

流动相:A(0.01 mol/L磷酸缓冲液),B(乙腈∶0.01 mol/L磷酸缓冲液=8∶2),流速:1.0 mL/min,温度:30℃,进样量:20μL,线性梯度洗脱30 min,检测波长:520 nm.

1.4 红米花色苷对胆固醇消化吸收的影响

1.4.1 红米花色苷抑制胰脂肪酶试验

取20μL盐酸缓冲液(pH值8.0),加入5μL供试样品和25μL胰脂肪酶(0.5 mg/mL)溶液,在37℃条件下孵育10 min后,加入50μL 4-甲基伞形酮油酸酯(100μmol/L),在37℃条件下反应30 min,测定荧光值(激发波长340 nm,发射波长460 nm),计算抑制率.

图2(a)为采用模型2(20°压缩角)的流场对称面计算等压力线, 图2(b)为实验纹影照片[11]. 对比可见, 主要流场结构如前缘激波、 主压缩斜激波、 分离激波以及两者相交形成的三叉激波等结构, 计算和实验相符合.

1.4.2 红米花色苷降低胆固醇微团溶解度试验

1.3.5 树脂动态穿流曲线和洗脱曲线

2 结果与讨论

2.1 优化红米花色苷制备提取条件

  

图1 红米花色苷制备提取的单因素实验结果Fig.1 Singlefactor experimental resultsof extraction of anthocyaninsfromred rice

如图1所示,为红米花色苷制备提取的单因素实验结果.由图1(a)可见,提取红米麸皮中花色苷的最佳乙醇体积分数为75%.依据“相似相溶”原则,75%乙醇的极性与红米花色苷的极性相似,因此提取率最高.由图1(b)可见,当pH值为0.5时,红米花色苷提取率最高,表明酸性条件可以保持花色苷的稳定性,减少分解[15].由图1(c)可见,提取温度为40℃时,红米花色苷提取率最高.当提取温度从30℃升至40℃时,花色苷稳定,未分解,提取率线性升高.当提取温度高于40℃时,花色苷稳定性差,发生分解,是提取率降低的原因[7].由图1(d)可见,当提取时间为2.5 h时,红米花色苷提取率最高.在提取时间增至2.5 h时,提取率呈线性升高,但当提取时长超过2.5 h后,提取率反而下降,表明花色苷稳定性差,已发生分解[7].由图1(e)可见,当料液比从1∶2降至1∶10时,红米花色苷提取率线性升高,虽然料液比继续降至1∶20时,提取率略有上升,但与料液比1∶10的提取率没有显著差异,基于节能环保的考量,选择1∶10为最佳料液比.由图1(f)可见,提取次数增加至3次时,红米花色苷提取率最高,当提取次数大于3次时,花色苷稳定性差,发生分解,提取率略有下降.

准确称取1.0 g红米麸皮,分别按照不同料液比(1∶2、1∶5、1∶10、1∶15、1∶20)加入系列乙醇体积分数(55%、65%、75%、85%、95%),调节不同pH值(0.25、0.5、1、2、3),在不同温度(30℃、40℃、50℃、60℃、70℃)条件下提取不同时间(1.5 h、2 h、2.5 h、3 h、3.5 h),检测不同提取次数(1次、2次、3次、4次、5次)后所得提取液的吸光度值,计算提取率.

2.2 建立红米花色苷大孔树脂富集提取工艺

2.2.1 大孔树脂筛选

如图2所示,为7种大孔树脂对红米花色苷的吸附量、解吸量和解吸率.树脂的吸附和解吸能力是筛选树脂的重要指标.由图2可见,大孔树脂HPD100对红米乙醇提取物的吸附量为(49.11±3.12)mg/g,解吸量为(33.86±1.96)mg/g,解吸率为(67.35±1.89)%.与其余大孔树脂相比较,同时具备较好的吸附和解吸率,因此选取苯乙烯型非极性大孔树脂HPD100作为红米花色苷的富集树脂.

2.2.2 HPD100大孔树脂静态吸附动力学研究

如图3所示,为HPD100大孔树脂静态吸附动力学曲线和静态吸附等温曲线.由图3(a)静态吸附动力学曲线可见,在0~20 min时,HPD100大孔树脂对红米花色苷的吸附量呈线性升高,吸附速率大.在20~60 min时,吸附速率逐渐降低,90 min时达到吸附平衡.由图3(b)静态吸附等温曲线可见,HPD100大孔树脂吸附能力随着红米花色苷乙醇提取物浓度的增大而增强,但随着温度的升高而减弱,表明HPD100大孔树脂静态吸附可能是放热过程[14].

  

图2 不同大孔树脂对红米花色苷的吸附量、解吸量和解吸率Fig.2 Adsorption and desorption ratesof red riceanthocyaninsin different macroporousresins

  

图3 HPD100树脂静态吸附动力学实验结果Fig.3 Experimental resultsof static adsorption kineticsof HPD100 resin

2.2.3 HPD100大孔树脂动态吸附与解吸动力学研究

如图4所示,为HPD100大孔树脂动态穿流曲线与动态洗脱曲线.由图4(a)动态穿流曲线可见,当上样体积小于120 mL时,HPD100大孔树脂完全吸附红米花色苷乙醇提取物.上样体积大于120 mL时,穿流率呈线性升高,至上样体积360 mL时,穿流率达100%.因此,选取穿流率小于10%的上样体积140 mL.由图4(b)可见,HPD100大孔树脂解吸率随着乙醇体积分数的增大而升高,80%以上乙醇体积分数的解吸率无显著差异,基于节能环保的考量,选择乙醇体积分数80%为洗脱剂.由图4(c)动态洗脱曲线可见,当洗脱剂乙醇体积小于10 mL时,花色苷含量较低.当洗脱剂乙醇体积从10 mL增加至30 mL时,花色苷含量较高.当洗脱剂乙醇体积大于30 mL后,花色苷含量趋于零.因此,选择收集10~30 mL花色苷含量较高的洗脱组分.由表1可知,经由HPLC分析检测,红米提取物中Cy-3-G的含量分别为:水提取物(2.39±0.21)%、乙醇提取物(8.92±0.78)%、树脂富集物(36.48±3.11)%.

 
  

图4 HPD100大孔树脂动态吸附与解吸动力学实验结果Fig.4 Experimental results of dynamic adsorption and desorption kinetics of HPD100 resin

 

表1 红米提取物中矢车菊素-3-葡萄糖苷(Cy-3-G)的含量Tab.1 Contents of Cy-3-Gin red rice extracts %

  

Cy-3-G含量水提取物2.39±0.21乙醇提取物8.92±0.78树脂富集物36.48±3.11

2.3 红米花色苷对胆固醇消化吸收的影响

2.3.1 红米花色苷对胆固醇消化的影响

首先根据每个小区的容积率、小区面积和生成率来得到小区进出口的交通生成量.其次将通过交通的发生量与吸引量预测得到的各个小区的出行量转换成小区之间的空间OD量,也就是OD矩阵.本次云锦路站周边交通的分布预测采用的是重力模型法,通过重力模型法预测得到OD表如图3所示,期望线如图4所示.最后将交通流量进行分配,得到主要道路网车流量分布情况,进而得到主要道路网负荷度分布情况如图5所示.交通分配后,计算出行时间增加率超过60%,则划定的矩形区域即为影响范围.

如图5(a)所示,为红米花色苷对胰脂肪酶活力的抑制曲线.胰脂肪酶能够将甘油三酯水解为游离脂肪酸,游离脂肪酸、胆固醇与胆汁酸盐等形成乳糜微团,辅助胆固醇消化.降低游离脂肪酸的生成可以减少乳糜微团的形成,抑制胰脂肪酶的活力是有效方式[1,5].由图5(a)和表2可知,红米花色苷提取物对胰脂肪酶均有抑制作用,红米水提取物、乙醇提取物、大孔树脂富集物对胰脂肪酶活力抑制的IC50(半数抑制率)分别为61.13 mg/L、30.11 mg/L、18.91 mg/L.上述结果结合表1可知,红米花色苷提取物对胰脂肪酶抑制作用与Cy-3-G的含量呈正相关剂量效应关系.

作作为Festo在阀、阀岛与电子技术领域的领先厂区,Scharnhausen技术工厂内的全自动装配线可谓世界上最先进的生产线之一,无论是大批量生产还是小批量个性化定制,Festo都能够保证快速的响应速度以及高度灵活性。基于制造价值链的整体优化贯穿工厂建设和生产全过程,数字化创新在厂房布局、工件加工、高效物流、精密装配和能效管理等多方面得到全面应用。高效节能的流程、产品的最高质量、突出的客户导向性以及可持续的环保生产便是该厂区最突出的特点。

(161)欧耳叶苔高山亚种Frullania tamarisci subsp.obscura(Verd.)S.Hatt.马俊改(2006)

  

图5 红米花色苷对胆固醇消化吸收的影响Fig.5 Effectsof anthocyaninsfromred riceon digestion and absorption of cholesterol

2.3.2 红米花色苷对胆固醇吸收的影响

如图5(b)所示,为红米花色苷影响胆固醇微团溶解度的实验结果.肠道中的胆固醇需要与游离脂肪酸、胆汁酸盐等形成乳糜微团,才能经由小肠细胞吸收.降低胆固醇在乳糜微团中的溶解度,是减少胆固醇吸收的有效途径[10,12].由图5(b)可知,红米花色苷提取物均能降低胆固醇微团的溶解度.上述结果结合表1可知,红米花色苷提取物降低胆固醇微团溶解度的作用与Cy-3-G的含量呈正相关剂量效应关系.表明红米可以作为预防和降低机体胆固醇水平的药食两用资源.

 

表2 红米花色苷提取物抑制胰脂肪酶的IC50值Tab.2 IC50 on pancreatic lipase for red rice extracts mg·L-1

  

IC50树脂富集物18.91±1.73乙醇提取物30.11±2.89 Cy-3-G 43.56±3.91水提取物61.13±5.84

3 结论

通过优化红米花色苷的制备提取条件(乙醇体积分数75%、pH值0.5、温度40℃、料液比1∶10、提取时间2.5 h、提取次数3次),建立了HPD100大孔树脂富集花色苷的最佳工艺(上样体积140 mL、温度25℃、吸附1 h、洗脱液乙醇体积分数80%、流速1.0 mL/min、洗脱体积20 mL).经大孔树脂富集处理,Cy-3-G含量达(36.48±3.11)%.利用体外胰脂肪酶抑制模型和胆汁酸微团溶解模型,探讨了红米花色苷对胆固醇消化吸收的影响,结果表明,红米花色苷主要成分为Cy-3-G,对胰脂肪酶活力和胆汁酸微团溶解度均有抑制作用,抑制作用与Cy-3-G的含量呈正相关剂量效应关系.红米水提取物、乙醇提取物、大孔树脂提取物对胰脂肪酶活力抑制的IC50分别为61.13 mg/L、30.11 mg/L、18.91 mg/L.红米花色苷影响胆固醇消化吸收和调节血脂的作用机理仍需要进一步研究.

参考文献

[1]LIOUCJ,WUSJ,CHENL C,et al.Acacetin fromtraditionally used Saussurea involucrata Kar.et Kir.suppressed adipogene⁃sisin 3T3-L1 adipocytesand attenuated lipid accumulation in obesemice[J].Frontiersin Pharmacology,2017,8:589-601.

[2]QINY,NIUK,ZENGY,et al.Isoflavones for hypercholesterolaemia in adults[J].Cochrane Database of Systematic Reviews,2013,25(6):1-53.

[3]黄瑶,廖春燕,廖兰,等.不同工艺酿制糯米黄酒的研究[J].广西工学院学报,2013,24(2):78-80.

[4]余炜,庞玉莉,伍时华,等.气相色谱法测定糯米酒中杂醇油含量[J].广西科技大学学报,2015,26(3):93-98.

[5]胡柏,张宇,张晖,等.红米多酚对体外碳水化合物消化和吸收的影响[J].现代食品科技,2015,31(10):134-139.

[6]张晓芳,高伟,邓慧颖,等.红米红中矢车菊-3-葡萄糖苷含量与色价的相关性分析[J].食品科学,2013,34(20):135-138.

[7]HU Z Q,TANGX Z,LIU JF,et al.Effect of parboiling on phytochemical content,antioxidant activity and physicochemical propertiesof germinated red rice[J].Food Chemistry,2017,214:285-292.

[8]柴军红,何婷婷,宋红霜.红米色素抗氧化研究[J].中国林副特产,2017(5):25-26.

[9]CHENM H,CHOISH,KOZUKUEN,et al.Growth-inhibitory effects of pigmented rice bran extracts and three red bran frac⁃tions against human cancer cells:relationships with composition and anti oxidative activities[J].Journal of Agricultural and Food Chemistry,2012,60(36):9151-9161.

[10] YAO SL,XU Y,ZHANG Y Y,et al.Black rice and anthocyanins induce inhibition of cholesterol absorption in vitro[J].Food&Function,2013,4(11):1602-1608.

[11]DINGJZ,ULANOV A V,DONGM Y,et al.Enhancement of gama-aminobutyric acid(GABA) and other health-related me⁃tabolitesin germinated red rice(Oryza sativa L.) by ultrasonication[J].Ultrasonics Sonochemistry,2017,40(5):791-797.

[12]陈起萱,凌文华,马静,等.黑米和红米对兔主动脉脂质斑块面积和血脂的影响[J].卫生研究,2000,29(3):170-172.

[13]HUANGQ,ZHANGH,XUED.Enhancement of antioxidant activity of Radix Puerariae and red yeast rice by mixed fermenta⁃tion with Monascuspurpureus[J].Food Chemistry,2017,226:89-94.

[14]蒋海伟,杨婷婷,李佳桥,等.响应面法优化红米花色苷微波辅助提取工艺及其抗氧化活性研究[J].中国食品学报,2015,15(5):74-81.

[15]薛博,李新华,韩韬,等.红米色素的提取及稳定性研究[J].粮食与油脂,2016,29(7):10-13.

 
玉万国,陈云芳,黎华圣,王梓成,卢玉双,唐小杨
《广西科技师范学院学报》2018年第02期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号