【摘 要】
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我国苹果的种植面积和产量约占全球的一半,其中疏花疏果环节是保证苹果质量和产量所必须进行的操作,但在每年的疏花疏果过程中,会产生接近190万吨的苹果幼果资源,这些幼果大部分被遗弃在田间,只有少部分得到了利用,造成了幼果资源的严重浪费。现阶段,对于苹果幼果的研究,还没有关于苹果幼果多糖(Thinned-Young apple polysaccharide,TYAP)降血脂作用的相关报道,因此,本文拟以
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我国苹果的种植面积和产量约占全球的一半,其中疏花疏果环节是保证苹果质量和产量所必须进行的操作,但在每年的疏花疏果过程中,会产生接近190万吨的苹果幼果资源,这些幼果大部分被遗弃在田间,只有少部分得到了利用,造成了幼果资源的严重浪费。现阶段,对于苹果幼果的研究,还没有关于苹果幼果多糖(Thinned-Young apple polysaccharide,TYAP)降血脂作用的相关报道,因此,本文拟以苹果幼果为研究对象,对高压均质法提取TYAP的工艺参数进行优化,对最佳工艺条件提取的TYAP进行分离纯化及结构表征,并对其体外降脂活性进行了研究,主要研究内容和结果如下:(1)采用高压均质法提取TYAP,设定液料比、均质循环次数、均质压力三个单因素进行试验,在分析单因素试验结果的基础上,利用响应面法优化高压均质法提取TYAP的工艺参数,得到的最佳工艺参数为:液料比为130:1(m L/g),均质循环次数为4次,均质压力为70 MPa,此时,TYAP的平均得率为13.12±0.19%(n=3)。(2)苹果幼果粗多糖经脱蛋白后,进一步分离纯化得到两个组分TYAP-A和TYAP-B,两个多糖组分的多糖纯度高,蛋白质和核酸含量低,且均不含三螺旋结构。TYAP-A和TYAP-B均具有典型的多糖结构,且含有羧基、羟基、吡喃糖环等。扫描电镜结果显示,TYAP-A主要呈碎片状,部分碎片带有孔状结构;TYAP-B主要呈极小的碎片状,以及长杆状和球状。TYAP-A和TYAP-B的相对分子质量分别为255k Da和190k Da;TYAP-A主要由木糖(61.44%)、核糖(12.72%)和岩藻糖(11.6%)组成,除此之外还含有少量的鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖,TYAP-B主要由岩藻糖(59.8%)和阿拉伯糖(21.54%)组成,除此之外还含有少量的的核糖、木糖和半乳糖,两个多糖组分的单糖组成存在一定的差异。(3)体外模拟胃肠环境,通过TYAP对油脂、胆固醇胶束、胆酸盐的吸附能力以及对胆固醇酯酶(cholesterol esterase,CE)和胰脂肪酶(pancreatic lipase,PL)活性的抑制能力,判断多糖的体外降脂效果。试验结果表明,TYAP能够吸附油脂,吸附量为24.688g/g,TYAP能够结合胆固醇,抑制肠道对胆固醇的吸收,其结合率为46.45%。幼果多糖对胆酸盐具有吸附作用,且对牛磺胆酸钠的结合量略高于对甘氨胆酸钠的结合量,其结合量分别为36.84%和35.18%。TYAP对CE和PL具有较好的抑制作用,其半抑制浓度IC50分别为18.32 mg/m L和1.88 mg/m L,抑制类型分别为竞争性抑制和非竞争性抑制。TYAP与底物竞争CE活性位点的同一位点,能够有效妨碍底物和CE的结合,TYAP和底物可同时结合在PL上,形成PL-底物-TYAP复合物,使PL活性降低。通过研究TYAP对CE和PL结构的影响,发现多糖能够改变CE和PL二级结构,降低了二级结构中的α-螺旋的含量,增加了β-折叠的含量。TYAP可以作为荧光猝灭剂降低CE和PL的荧光强度,其猝灭类型均为静态猝灭。通过对TYAP与CE和PL作用的结合位点研究,研究发现多糖与两种酶之间均存在两个结合位点,且多糖与两种酶之间具有较强的结合作用,其主要作用类型均为疏水相互作用。综上所述,TYAP具有吸附脂肪、胆固醇胶束、胆酸盐的能力,且具有良好的降低CE和PL活性的能力,因此TYAP具有良好的体外降脂活性。
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