【摘 要】
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高良姜是一种优质的药食同源植物,资源量丰富,在医药、调味品领域应用广泛,具备开发为功能性食品的潜力。目前针对高良姜的研究主要集中在黄酮类、二苯基庚烷类和挥发油类的药理活性方面,高良姜活性成分挖掘不充分、功能性质不明确、活性成分提取方式单一,限制了高良姜的高值化利用,同时制约着以高良姜活性成分为核心因子的健康食品开发。本研究采用分段提取的方式,分别制备得到高良姜黄酮组分以及高良姜多糖,考察高良姜多糖
【基金项目】
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广东省自然科学基金项目(2019B151502040)
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高良姜是一种优质的药食同源植物,资源量丰富,在医药、调味品领域应用广泛,具备开发为功能性食品的潜力。目前针对高良姜的研究主要集中在黄酮类、二苯基庚烷类和挥发油类的药理活性方面,高良姜活性成分挖掘不充分、功能性质不明确、活性成分提取方式单一,限制了高良姜的高值化利用,同时制约着以高良姜活性成分为核心因子的健康食品开发。本研究采用分段提取的方式,分别制备得到高良姜黄酮组分以及高良姜多糖,考察高良姜多糖作为新型乳化剂稳定乳液、控制油脂消化速率的应用潜力,将高良姜活性成分拆分后重组为新型乳化剂稳定负载植物黄酮的慢消化乳液递送体系,旨在为高良姜全活性成分提取、加工及其在食品中的应用提供理论与方法指导。主要研究结果如下:(1)采用95%乙醇提取高良姜黄酮,以95%乙醇提取后所得残渣为研究对象,在不同p H条件下采用酶法辅助高温水提和酶法辅助超声提取两种提取方法,经抽滤、超滤、减压浓缩、乙醇沉淀、酶法除蛋白、透析、大孔树脂静态吸附、减压浓缩和冷冻干燥等步骤,制备得到6种高良姜多糖。高良姜多糖的总糖含量介与72.28%至82.87%之间,总糖含量最高的是超声碱性提取多糖(GP-UALK),最低的是超声酸性提取多糖(GP-UA)和超声中性提取多糖(GP-UN);高良姜多糖均由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖醛酸、半乳糖醛酸、葡萄糖、半乳糖和阿拉伯糖这7种单糖组成,其中半乳糖、阿拉伯糖和半乳糖醛酸是高良姜多糖中的典型单糖;高良姜多糖的分子量均不超过1×10~5 Da,且均具有高度分支的结构,其中GP-UN分子量最大,GP-HA和GP-UALK分子量最小;高良姜多糖均具备一定的持水、持油性,均能稳定分散于水溶液中;高良姜多糖溶液均为假塑性流体;除GP-HA外,其余高良姜多糖溶液均表现较弱的凝胶特性。(2)乳化活力指数、乳化稳定指数和界面吸附动力学研究结果表明高良姜多糖均具备较好的乳化活性、乳化稳定性和界面活性,其中GP-HN和GP-UN的乳化活性、乳化稳定性最好,GP-UN和GP-UALK的界面活性最佳;将6种高良姜多糖用于水包油型乳液的制备,测定乳液性质、流变性和贮藏稳定性,结果表明:高良姜多糖稳定的乳液的平均体积粒径均呈单峰分布,粒径均小于2种果胶稳定的乳液,且均是假塑性流体,均可依靠自身的静电排斥作用来维持体系的稳定性,GP-HN乳液、GP-UN乳液和GP-HALK乳液贮藏稳定性最好,可以与吐温-80、阿拉伯胶、YM-115和酪蛋白酸钠稳定的乳液相媲美;利用体外模拟胃肠道消化模型,证实6种高良姜多糖均具备较好的界面抗胆盐替换能力与延缓油脂消化能力,其中GP-UALK和GP-UN的界面抗胆盐替换能力、延缓油脂消化能力最好,且优于作为对照的5种乳化剂。GP-UN兼具优良的乳化活性、乳化稳定性、界面活性、界面抗胆盐替换能力、延缓脂质消化能力,可作为新型乳化剂稳定慢消化乳液。(3)采用反溶剂法从高良姜95%乙醇提取物中分离得到纯度较高的高良姜黄酮组分,利用UPLC-Q-TOF-MS对其中黄酮类化合物进行定性、定量分析,结果表明:高良姜黄酮组分的总黄酮含量为53.98%,其中,高良姜素、山柰素、高良姜素-3-甲醚、乔松素、山柰酚的占比分别为71.45%、15.43%、6.34%、6.11%、0.67%。制备了负载0.01%(w/w)、0.02%(w/w)高良姜黄酮的的GP-UN乳液,评价了乳液性质、流变特性和贮藏稳定性,结果表明:负载高良姜黄酮的乳液递送体系是假塑性流体,体积平均粒径小,性质优于阿拉伯胶、YM-115和吐温-80稳定的乳液;高良姜黄酮保留率从高到低为:GP-UN乳液>阿拉伯胶乳液>吐温-80乳液>YM-115乳液。基于体外模拟胃肠道消化模型,游离脂肪酸释放速率从快到慢依次为吐温-80乳液、阿拉伯胶乳液、YM-115乳液、GP-UN乳液;游离脂肪酸释放率从高到低依次为吐温-80乳液、阿拉伯胶乳液、YM-115乳液、GP-UN乳液;乳液递送体系中高良姜黄酮的生物可接受率介于15.43%至17.68%之间,其中负载0.01%(w/w)、0.02%(w/w)高良姜黄酮的GP-UN乳液递送体系中高良姜黄酮的生物可接受率分别为15.43%和15.82%,在有效延缓脂质消化的前提下,利用高良姜多糖GP-UN制备的慢消化乳液能有效递送高良姜黄酮。
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