论文部分内容阅读
蜂花粉(bee pollen)是蜜蜂在植物花朵采集花粉上加入一些花蜜和唾液形成的团粒状物,包括蛋白质、不饱和脂肪酸、碳水化合物、酚类、各种维生素和微量元素,蜂花粉被称为“天然微型营养库”。蜂花粉具有改善心血管,增强免疫力,保护前列腺和消化系统 等作用,是一种药食同源食品。
酚类化合物的萃取
蜂花粉酚类化合物的萃取是分离的第一步。目前蜂花粉萃取法有溶剂萃取,加酶辅助萃取,超声波辅助萃取等。
·溶剂萃取
影响溶剂萃取效率的因素很多,包括溶剂种类、体积、p H 值、温度、萃取次数和样品颗粒大小等,酚类化合物分离常采用水萃取和有机溶剂萃取。水是一种良好的溶剂,可以萃取黄酮苷等。常用的有机溶剂有乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇等。以酸酯酚类为主体的酚类可采用丙酮- 水体系萃取,以缩合酚类为主体的酚类可采用弱酸性醇- 水体系萃取,使以共价键与植物组织分子相联的酚类降解溶出;用乙酸乙酯或丙酮-水溶液萃取可得到中等分子量酚类化合物,而热碱浸提物可得到大分子量酚类。从蜂花粉中萃取酚类化合物常用的弱酸性醇-水体系是2% 的HCl 和96%(V/V)的乙醇 。混合有机溶剂破坏酚类分子间氢键和减弱酚类的缔合能力比纯溶剂能力大。常以60%(V/V) 、80%(V/V) 的乙醇作为溶剂,而以80%(V/V) 的乙醇萃取液中酚类含量较高。
·加酶辅助萃取
蜂花粉中的酚类化合物与蛋白质的相互结合限制了酚类的活性,利用各种蛋白酶分解与酚类化合物结合的蛋白质,从而有利于酚类等活性物质的释放。胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶水解岩蔷薇蜂花粉,酶解液中总酚含量是10.39~14.33mg /g,蛋白质含量为129.62~137.35mg/g,并且酶解液有很强抗氧化能力和活性氧清除力。
·超声波辅助萃取
超声波辅助萃取蜂花粉中的酚类可以提高酚类萃取率,节省时间。王文艳等研究了超声波法萃取油菜蜂花粉中多酚的工艺,用分光光度法测定了其总黄酮的含量,萃取黄酮的最佳条件为:80%的乙醇做溶剂、超声波萃取2min、料液比为55ml/g ,该法的得率比普通提取法高。
酚类化合物的抗氧化性
酚类化合物具有降血脂、抗动脉硬化、降低胆固醇、抗肿瘤、抗炎等功能,可抑制自动氧化、清除羟基、DPPH自由基,超氧阴离子,因而预防和治疗 糖尿病,癌瘤,心血管疾病,所以蜂花粉酚类化合物的研究越来越引起人们的广泛关注。
·酚类含量对抗氧化性影响
蜂花粉萃取物对自由基有很强的清除作用,且抗氧化活性与其中大量抗氧化成分有很大的关系。一般情况下,酚类含量越高,其抗氧化能力越强。苯丙素是一类含有一个或几个C6-C3结构单位的天然成分,包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、花色素类 和木质素等,在蜂花粉中是主要的保护脂质的酚类化合物,Leja M 等利用清除总自由基,清除羟自由基(·OH)和抗油脂氧化实验,研究发现12 种植物的蜂花粉中的苯丙素与总抗氧化能力之间成剂量-效应关系,在6~13mg/g 范围内线性关系良好。石玉平等利用羟自由基清除率评价油菜蜂花粉萃取液中黄酮类化合物抗氧化性,以芦丁做标准溶液,油菜蜂花粉中黄酮类化合物对羟基自由基有较好的清除率,在25~100mg/ml的范围里浓度与清除率呈线性关系。
·酚类结构对抗氧化性影响
酚类抗氧化性多来源于苯环上的酚羟基,抗氧化性随酚类聚合度提高而提高。酚类清除活性氧能力与酚羟基金属络合能力和氢的贡献多少有关。蜂花粉酚类的结构对蜂花粉抗氧化性也有影响,如苯环上的取代和侧链结构的影响使肉桂酸比苯甲酸有更强的抗氧化能力,几
种蜂花粉酚类对亚油酸过氧化物抑制作用的强弱依次为 黄酮>香豆素>肉桂酸。
·萃取方法对抗氧化性影响
目前研究较多的萃取方法是溶剂萃取法和酶解法。Kroyer G 等用乙醇、甲醇-水、水作为溶剂萃取蜂花粉,得到的萃取物总酚含量为21.4~24.6mg/g,而蜂花粉中的酚类是8.2mg/g,用DPPH 自由基清除率评价其活性,自由基清除率为90% 的BHT 和BHA 做标准品,得到蜂花粉对自由基抑制率35%,而有机溶剂花粉萃取物对自由基抑制率达到39%~53%,其中乙醇萃取物的自由基清除率最高,达到53% ,并且含有最高的酚类含量24.6mg/g ,这表明蜂花粉萃取液中的酚类对抗氧化起到重要作用。Strohl M J 等用乙酸乙酯、乙醇、己烷萃取蜂花粉所得萃取液DPPH 自由基半抑制浓度分别41.9€?.2 、104.5€?.5 、212.0€?.5€%eg/ml ,萃取液抗氧化的能力为:乙酸乙酯萃取液>乙醇萃取液>己烷萃取液。油菜蜂花粉酶解物和水提物抗氧化实验表明,酶解物清除羟自由基和超氧阴离子自由基的能力明显高于水提物,在50mg/ml 时,对羟自由基的抑制率比水提物高约30% ,清除超氧阴离子自由基的能力高约20% ,而抑制脂质过氧化的能力与水提物之间无明显差异。Nagai T 等用水煮提、水浸提和乙醇浸提三种方法对蜂花粉进行萃取,三种萃取液抗亚油酸过氧化能力比5mmol/L 抗坏血酸强,与1mmol/L的€%Z-生育酚相同。超氧阴离子清除力分别是乙醇浸提液<水煮提液<水浸提液,水浸提液能够完全清除超氧阴离子自由基,醇溶性成分清除羟自由基能力最大,其DPPH自由基清除率10min 达到80% 以上。
展望
蜂花粉资源是自然资源中的重要因子,目前人们还没有完全科学地认识到它的巨大价值与潜能。蜂花粉是一种微型的不同于其他宏观资源的巨大营养库,所以容易忽视。蜂花粉酚类在食品上的应用研究少见,而且侧重于蜂花粉总体功能的研究,因此应用先进的方法分离和鉴定各种功能成份,建立蜂花粉多种功能成分的标准,应用多种抗氧化测定方法进行综合判断,开发蜂花粉相关功能性食品和生活用品将是一个热点。
(作者单位:长江大学生命科学学院)
酚类化合物的萃取
蜂花粉酚类化合物的萃取是分离的第一步。目前蜂花粉萃取法有溶剂萃取,加酶辅助萃取,超声波辅助萃取等。
·溶剂萃取
影响溶剂萃取效率的因素很多,包括溶剂种类、体积、p H 值、温度、萃取次数和样品颗粒大小等,酚类化合物分离常采用水萃取和有机溶剂萃取。水是一种良好的溶剂,可以萃取黄酮苷等。常用的有机溶剂有乙酸乙酯、丙酮、乙醇、甲醇等。以酸酯酚类为主体的酚类可采用丙酮- 水体系萃取,以缩合酚类为主体的酚类可采用弱酸性醇- 水体系萃取,使以共价键与植物组织分子相联的酚类降解溶出;用乙酸乙酯或丙酮-水溶液萃取可得到中等分子量酚类化合物,而热碱浸提物可得到大分子量酚类。从蜂花粉中萃取酚类化合物常用的弱酸性醇-水体系是2% 的HCl 和96%(V/V)的乙醇 。混合有机溶剂破坏酚类分子间氢键和减弱酚类的缔合能力比纯溶剂能力大。常以60%(V/V) 、80%(V/V) 的乙醇作为溶剂,而以80%(V/V) 的乙醇萃取液中酚类含量较高。
·加酶辅助萃取
蜂花粉中的酚类化合物与蛋白质的相互结合限制了酚类的活性,利用各种蛋白酶分解与酚类化合物结合的蛋白质,从而有利于酚类等活性物质的释放。胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶水解岩蔷薇蜂花粉,酶解液中总酚含量是10.39~14.33mg /g,蛋白质含量为129.62~137.35mg/g,并且酶解液有很强抗氧化能力和活性氧清除力。
·超声波辅助萃取
超声波辅助萃取蜂花粉中的酚类可以提高酚类萃取率,节省时间。王文艳等研究了超声波法萃取油菜蜂花粉中多酚的工艺,用分光光度法测定了其总黄酮的含量,萃取黄酮的最佳条件为:80%的乙醇做溶剂、超声波萃取2min、料液比为55ml/g ,该法的得率比普通提取法高。
酚类化合物的抗氧化性
酚类化合物具有降血脂、抗动脉硬化、降低胆固醇、抗肿瘤、抗炎等功能,可抑制自动氧化、清除羟基、DPPH自由基,超氧阴离子,因而预防和治疗 糖尿病,癌瘤,心血管疾病,所以蜂花粉酚类化合物的研究越来越引起人们的广泛关注。
·酚类含量对抗氧化性影响
蜂花粉萃取物对自由基有很强的清除作用,且抗氧化活性与其中大量抗氧化成分有很大的关系。一般情况下,酚类含量越高,其抗氧化能力越强。苯丙素是一类含有一个或几个C6-C3结构单位的天然成分,包括苯丙烯、苯丙醇、苯丙酸及其缩酯、香豆素、木脂素、花色素类 和木质素等,在蜂花粉中是主要的保护脂质的酚类化合物,Leja M 等利用清除总自由基,清除羟自由基(·OH)和抗油脂氧化实验,研究发现12 种植物的蜂花粉中的苯丙素与总抗氧化能力之间成剂量-效应关系,在6~13mg/g 范围内线性关系良好。石玉平等利用羟自由基清除率评价油菜蜂花粉萃取液中黄酮类化合物抗氧化性,以芦丁做标准溶液,油菜蜂花粉中黄酮类化合物对羟基自由基有较好的清除率,在25~100mg/ml的范围里浓度与清除率呈线性关系。
·酚类结构对抗氧化性影响
酚类抗氧化性多来源于苯环上的酚羟基,抗氧化性随酚类聚合度提高而提高。酚类清除活性氧能力与酚羟基金属络合能力和氢的贡献多少有关。蜂花粉酚类的结构对蜂花粉抗氧化性也有影响,如苯环上的取代和侧链结构的影响使肉桂酸比苯甲酸有更强的抗氧化能力,几
种蜂花粉酚类对亚油酸过氧化物抑制作用的强弱依次为 黄酮>香豆素>肉桂酸。
·萃取方法对抗氧化性影响
目前研究较多的萃取方法是溶剂萃取法和酶解法。Kroyer G 等用乙醇、甲醇-水、水作为溶剂萃取蜂花粉,得到的萃取物总酚含量为21.4~24.6mg/g,而蜂花粉中的酚类是8.2mg/g,用DPPH 自由基清除率评价其活性,自由基清除率为90% 的BHT 和BHA 做标准品,得到蜂花粉对自由基抑制率35%,而有机溶剂花粉萃取物对自由基抑制率达到39%~53%,其中乙醇萃取物的自由基清除率最高,达到53% ,并且含有最高的酚类含量24.6mg/g ,这表明蜂花粉萃取液中的酚类对抗氧化起到重要作用。Strohl M J 等用乙酸乙酯、乙醇、己烷萃取蜂花粉所得萃取液DPPH 自由基半抑制浓度分别41.9€?.2 、104.5€?.5 、212.0€?.5€%eg/ml ,萃取液抗氧化的能力为:乙酸乙酯萃取液>乙醇萃取液>己烷萃取液。油菜蜂花粉酶解物和水提物抗氧化实验表明,酶解物清除羟自由基和超氧阴离子自由基的能力明显高于水提物,在50mg/ml 时,对羟自由基的抑制率比水提物高约30% ,清除超氧阴离子自由基的能力高约20% ,而抑制脂质过氧化的能力与水提物之间无明显差异。Nagai T 等用水煮提、水浸提和乙醇浸提三种方法对蜂花粉进行萃取,三种萃取液抗亚油酸过氧化能力比5mmol/L 抗坏血酸强,与1mmol/L的€%Z-生育酚相同。超氧阴离子清除力分别是乙醇浸提液<水煮提液<水浸提液,水浸提液能够完全清除超氧阴离子自由基,醇溶性成分清除羟自由基能力最大,其DPPH自由基清除率10min 达到80% 以上。
展望
蜂花粉资源是自然资源中的重要因子,目前人们还没有完全科学地认识到它的巨大价值与潜能。蜂花粉是一种微型的不同于其他宏观资源的巨大营养库,所以容易忽视。蜂花粉酚类在食品上的应用研究少见,而且侧重于蜂花粉总体功能的研究,因此应用先进的方法分离和鉴定各种功能成份,建立蜂花粉多种功能成分的标准,应用多种抗氧化测定方法进行综合判断,开发蜂花粉相关功能性食品和生活用品将是一个热点。
(作者单位:长江大学生命科学学院)