超高效液相色谱-串联质谱法研究板栗皮槲皮素类物质消化前后的组成差异

黄酮类物质是植物次级代谢产物,能够抑制胰脂肪酶活性,具有潜在的调节脂质代谢作用。槲皮素属于黄酮类物质中的黄酮醇类,因此,研究槲皮素及其糖基化衍生物在体内的消化机制,对开发调节脂质代谢功能产品具有重要意义。本试验采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的广泛靶向代谢组学技术,分析了板栗皮槲皮素类物质经过模拟人体消化体系后的组成变化。结果表明,板栗皮样品中的槲皮素类物质含量在消化后显著降低(P<0.05),差异代谢物分析显示,下降较为显著的是槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷,在模拟胃肠消化后分别降低了94.08%(板栗内皮)和90.88%(板栗外皮)。综上,板栗皮槲皮素类物质在消化过程中稳定性较差,未来可采用纳米颗粒负载等方式对其进行包埋,以提高其生物利用率。

基于广泛靶向代谢组学研究板栗皮儿茶素类物质消化前后的组成变化

作为板栗加工的副产物,板栗皮含有以儿茶素类物质为代表的多酚化合物,具有抗氧化、抑菌以及抗肿瘤等作用。为研究板栗皮中活性物质的生物利用率,本文采用超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)的广泛靶向代谢组学技术,研究了板栗皮儿茶素类物质经过模拟消化体系后的组成变化。无监督模式识别的主成分分析(PCA)结果表明,消化前后板栗皮样品中的儿茶素类物质含量存在显著差异。方差分析及聚类热图结果显示,在经过模拟消化体系后,板栗皮中的8种儿茶素类物质含量均显著降低,其中降低程度较大的是没食子儿茶素、表没食子酸儿茶素以及表儿茶素,在板栗外皮中分别降低了94.96%、89.70%及87.77%,板栗内皮中分别降低了95.20%、90.71%及90.61%。综上,板栗皮儿茶素类物质在消化过程中稳定性较差,未来的研究中可通过负载等方式对其进行包埋,以提高其生物利用率。

板栗壳黄酮结构分析及其对胰脂肪酶活力的抑制作用

在分析板栗壳黄酮结构的基础上,研究其对胰脂肪酶的抑制作用及类型。采用醇提法提取板栗壳中的黄酮,并用AB-8大孔吸附树脂进行纯化,冻干后得到的黄酮含量为(107.50±1.00)mg/g,提取得率为(5.66±0.05)%。利用超高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱质谱联用技术对板栗壳黄酮进行结构分析,鉴定出8种黄酮类化合物。采用对硝基苯酚法测定胰脂肪酶活力,分别考察板栗壳黄酮对胰脂肪酶的抑制效果及不同反应条件下板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性的影响,结果表明,板栗壳黄酮对胰脂肪酶有较好的抑制作用,半抑制浓度(half maximal inhibitory concentration,IC_(50))为0.074 mg/mL,且使胰脂肪酶最适pH值向碱性偏移。通过Lineweaver-Burk双倒数作图法确定其抑制类型为非竞争性抑制,抑制常数Ki=53.19 mg/m L。由此可见,板栗壳黄酮是一种效果良好的胰脂肪酶抑制剂。

板栗壳黄酮提取工艺优化及其组成分析

为进一步研究板栗壳黄酮的高效提取工艺及其组成情况,试验采用响应面法进行优化,对乙醇体积分数、液料比、提取温度和提取时间4个影响板栗壳总黄酮得率的因素进行考察并采用超高效液相色谱-电喷雾电离-串联质谱(ultra performance liquid chromatography-electrospray ionization-tandem mass spectrometry,UPLC-ESI-MS/MS)技术对板栗壳黄酮进行组成分析。试验结果显示,最佳提取工艺条件为乙醇体积分数70%,液料比17∶1(mL/g),提取温度65℃,提取时间70 min,此时板栗壳总黄酮得率达到6.14%。在此条件下提取的板栗壳黄酮中,6,7,8-三羟基-5-甲氧基黄酮含量最高,其次为香叶木素。

体外消化前后EGCG对肠道菌群组成的影响

表没食子儿茶素没食子酸酯(Epigallocatechin gallate,EGCG)是从中国绿茶中提取的一种成份,是绿茶茶多酚中含量最丰富的儿茶素类单体物质。它是绿茶主要的活性和水溶性成份,是儿茶素中含量最高的组分,占绿茶毛重的9%~13%。因为具有特殊的立体化学结构,EGCG具有非常强的抗氧化活性,抗氧化活性至少是维生素C的100多倍,是维生素E的25倍,能够保护细胞和DNA受损害,这种损害与癌症、心脏疾病和其他重大疾病有关。EGCG具有多种生理功能,如抗炎、抗癌、抗氧化等,对生物体起到促生长、缓解氧化应激和炎症损伤等作用,在食品工业上可作抗氧、抑菌、保鲜、祛臭剂;在日化产品上作特殊功能的保质剂、护肤剂。为研究表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)的生物利用率,本文采用高通量测序分析了体外消化前后EGCG对大鼠肠道菌群组成的影响。实验结果表明,EGCG和EGCGGIT(消化后的EGCG)处理的肠道菌群均在科、属以及种水平丰度呈现显著差异。相比对照组,消化前后的EGCG均能显著降低有害菌梭菌属(Clostridium sensu stricto 18)的丰度。在EGCG组中,有益菌乳杆菌属(Lactobacillus)和罗斯拜瑞氏菌属(Roseburia)的丰度显著提高;而EGCG-GIT组则是有益菌瘤胃球菌科(Ruminococcaceae)小幅增加。结果显示,消化前后的EGCG对大鼠肠道菌群组成的影响不同,可能与其消化过程中的结构变化有关,本研究为进一步提高EGCG的生物利用率的运载体系提供了参考依据。

板栗壳黄酮类物质的组成及其对胰脂肪酶的抑制作用

为研究板栗壳黄酮类物质对胰脂肪酶的抑制作用,本文以罗田板栗壳为原料,70%乙醇溶液为提取溶剂,提取板栗壳黄酮类物质;采用超高效液相色谱-电喷雾电离-串联质谱(UPLC-ESI-MS/MS)技术分析其黄酮组成,并用对硝基苯酚法测定胰脂肪酶活性;以奥利司他为阳性对照,研究了板栗壳黄酮粗提物对胰脂肪酶的抑制效果。结果表明,罗田板栗壳的总黄酮含量为2.1 mg/g,浓度为0.1、0.5、1.0 mg/mL的板栗壳黄酮溶液对胰脂肪酶的抑制率分别为0.6%、2.1%及6.4%,在一定范围内呈剂量效应关系。因此,板栗壳黄酮类物质对胰脂肪酶具有一定的抑制活性,可起到调节脂质代谢的作用,为其天然降脂功能性产品的开发提供参考。

板栗壳原花青素-介孔二氧化硅纳米颗粒复合体的制备工艺优化

板栗壳中富含具有清除自由基作用的原花青素(Proanthocyanidins,PC),但PC稳定性差导致其在消化道中容易降解,从而降低其生物利用率。采用介孔二氧化硅纳米颗粒(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs)负载板栗壳PC制备板栗壳PC-MSNs复合体,可提高其生物利用率。本文在单因素试验的基础上,采用Box-Behnke试验设计法对MSNs负载PC工艺进行优化,结果显示,当PC浓度0.3 mg/mL、MSNs添加量0.005 g、变温交替处理3次时,优化工艺效果最好,此时,板栗壳PC的负载率最高,为15.96%。