藜麦麸皮总皂苷的提取工艺及体内外抑菌活性研究

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藜麦富含多种生物活性物质,特别是其种皮中丰富的皂苷,具有抑菌、抗肿瘤、抗氧化、免疫调节等生理活性。但在日常农业生产中,藜麦种皮多进入加工副产物被废弃,导致藜麦资源浪费。本文主要研究藜麦麸皮总皂苷(QBS)的提取、体外抑菌活性及对小鼠大肠杆菌病的防治作用,为其进一步开发利用提供理论依据。主要研究内容及结果如下:1.藜麦麸皮总皂苷提取工艺研究。分别采用复合酶超声乙醇(EU-Eth)提取法与超声辅助离子液体(UAE-IL)法提取藜麦麸皮中的总皂苷。通过单因素与响应面试验探究不同因素及其交互作用对QBS得率的影响。结果表明,EU-Eth法提取QBS的最佳工艺条件为:酶解时间32 min,酶解温度51℃,超声时间15 min,超声温度45℃。在此条件下QBS得率最大为9.61%;超声辅助离子液体法的最佳工艺条件为:离子液体浓度0.50 M,料液比1:38,提取时间21 min。在此条件下,总QBS得率可达14.15%。与EU-Eth提取法相比,超声辅助离子液体提取法QBS得率提高了 1.47倍,提取时间缩短了 55%。2.藜麦麸皮总皂苷体外抑菌作用研究。通过牛津杯试验、抑菌率、MIC与MBC的测定,研究了 QBS与金霉素、黄霉素、氟苯尼考、喹烯酮与硫酸粘杆菌素等常用饲用抗生素对大肠埃希氏菌、鼠伤寒沙门氏菌、猪霍乱沙门氏菌和肠炎沙门氏菌的体外抑菌效果,结果表明:QBS对大肠杆菌、鼠伤寒沙门氏菌、肠炎沙门氏菌和猪霍乱沙门氏菌均有一定的抑菌作用。当QBS浓度为6.0 mg/mL时,其对4种肠道致病菌的抑菌效果与硫酸粘杆菌素相当,24.0 mg/mL时,与氟苯尼考相当,且此浓度条件下,其对上述4种肠道致病菌的抑菌圈直径,依次相当于35 ppm(常用饲料掺入量)金霉素的88.94%、84.95%、88.12%和89.77%。QBS对于大肠杆菌、猪霍乱沙门氏菌和肠炎沙门氏菌的MIC为6 mg/mL,MBC为12 mg/mL,对鼠伤寒沙门氏菌的MIC 为 12 mg/mL,MBC 为 24 mg/mL。3.藜麦麸皮总皂苷对小鼠大肠杆菌病的防治作用研究。以ICR小鼠作为实验动物,随机分为6组,每组12只,分为阴性对照组、模型组、金霉素(2.4 mg/(kg·bw))对照组、和QBS 100、200、400 mg/kg·bw三个剂量组,小鼠连续灌胃14 d后,采用腹腔注射大肠杆菌O157构建小鼠大肠杆菌病动物模型,通过分析小鼠的存活率、生长性能、脏器指数、肠道微生物、血清免疫因子以及肠道组织细胞结构来研究QBS对小鼠大肠杆菌病的防治作用。结果显示,与模型组相比,QBS能提高小鼠的存活率(提高67%);降低肠道大肠杆菌与肠球菌的数量,增加乳酸菌和双歧杆菌数量,而金霉素对肠道致病菌和益生菌均具有抑制作用;此外,QBS可增强小鼠免疫力,维持肠道组织和结构的正常生理状态,改善受损绒毛长度,增加绒毛长度/隐窝深度(V/C)比值。表明QBS对小鼠大肠杆菌病具有一定的防治作用。结论:以藜麦麸皮为原料,探究了一种便捷、高效、环保的超声辅助离子液体提取总皂苷的方法,得率达到14.15%;QBS具有一定的抑菌效果,抑菌效果高于黄霉素与喹烯酮,与氟苯尼考和硫酸粘杆菌素相当,稍逊于金霉素;QBS具有较好的防治小鼠大肠杆菌病的作用,能够优化小鼠肠道微生物结构,增强小鼠免疫,维持肠道组织和结构的正常生理状态,与金霉素相比,QBS能够更好的促进肠道有益菌的增殖,有着维持肠道内微生物的平衡的作用。因此,藜麦麸皮总皂苷作为新一代抗生素替代物应用前景广阔。
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