超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油工艺优化

为了得到品质优良的元宝枫籽油产品,采用超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油,以油脂萃取率为指标,通过单因素试验和响应面试验优化工艺条件,并对所得元宝枫籽油的脂肪酸组成、理化指标、甾醇和生育酚含量进行分析。结果表明:超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油的最优工艺条件为原料粒度380~830μm(20~40目)、二氧化碳流量28 L/h、萃取温度37℃、萃取压力44 MPa、萃取时间100 min,在该条件下油脂萃取率达(98.7±0.2)%;元宝枫籽油中神经酸含量高达9.34%,总不饱和脂肪酸含量为86.7%,各项理化指标均符合相关标准,总甾醇和总生育酚含量分别为988.1μg/g和991.4μg/g,综合品质优于正己烷萃取和低温压榨制取的油脂。综上,超临界二氧化碳萃取元宝枫籽油的萃取率高,产品品质优良,是一种绿色、高效的提油技术。

3种元宝枫籽调味油对阿尔兹海默症小鼠的作用效果

为进一步开发与应用新资源食品元宝枫籽油,本研究探讨了3种元宝枫籽调味油对阿尔兹海默症(AD)小鼠的作用效果。采用Aβ25-35建立AD模型小鼠,并随机分为元宝枫籽油(Y)、元宝枫大蒜调味油(YD)、元宝枫麻辣调味油(YM)、元宝枫生姜调味油(YS)实验组,对各组进行连续21 d相应油脂[0.0025 mL/(g·d)]的灌胃干预;Y组设为阳性对照组(因元宝枫籽油已被多项研究证明具有改善AD的效果),以侧脑室注射生理盐水、连续21 d灌胃元宝枫籽油[0.0025 mL/(g·d)]干预的小鼠为假手术对照组(S)。同时,采用Morris水迷宫进行各组小鼠的行为学实验,测定其脑组织中超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)含量、海马组织中过氧化物还原酶6(PRDX6)和谷胱甘肽过氧化酶1(GPX1)的mRNA相对表达量,观察海马区苏木精-伊红染色(HE)组织切片的形态特征并综合探讨各组油脂对AD的改善效果。与S组相比,Y组小鼠的学习记忆能力仅有略微下降;与Y组相比,YS组小鼠的学习记忆能力仅略有下降,YD、YM组小鼠的学习记忆能力显著下降(P<0.05);通过正向化和无量纲化处理,5组小鼠的抗氧化应激能力为S>Y>YS>YD>YM;在HE染色结果中,小鼠海马区的病变程度为S<Y<YS<YD<YM。元宝枫生姜调味油(YS)对抗AD有着积极的作用,可能是通过调控小鼠脑内的氧化应激通路实现的,具有重要的开发应用潜力。

水酶法提取元宝枫籽油的氧化稳定性研究及其货架期预测

采用水酶法提取元宝枫籽油,测定其脂肪酸组成成分、理化指标及对自由基的清除能力。同时,通过Schaal烘箱模拟加速氧化方法,考察不同抗氧化剂、温度对油脂氧化稳定性的影响,基于Arrhenius方程,建立货架期预测模型。结果表明:在一定质量浓度范围内,元宝枫籽油对DPPH自由基的清除率为42.32%,IC50为8.34 mg/mL;对羟基自由基的清除率为41.36%,IC50为1.72 mg/mL,表现出一定的抗氧化活性。比较不同抗氧化剂对元宝枫籽油的抗氧化效果,排序依次为复合抗氧化剂(0.01%迷迭香提取物+0.01%TBHQ)>TBHQ(0.02%)>迷迭香提取物(0.02%)(以元宝枫籽油质量计)。过氧化值的变化符合一级反应动力学模型,Arrhenius方程具有良好的拟合性,在10、20、30℃条件下得到元宝枫籽油的货架期预测天数分别约为417、167、71 d。

新资源食品——元宝枫籽油

为了促进木本油料元宝枫资源的开发利用,对元宝枫籽油的开发历史、特性及制取方法进行了介绍。元宝枫籽油含有功能性脂肪酸神经酸、高含量维生素E,具有抗菌、抗肿瘤等作用,目前已被卫生部批准为新资源食品,随着人们对元宝枫籽油认识的深入,其必然会得到快速发展。

中国富含神经酸的元宝枫籽油应用研究现状及前景

神经酸是大脑神经细胞和神经组织中的核心天然成分,有特殊的生理功能和药理作用。元宝枫籽油是中国独有资源,其富含神经酸。为了促进元宝枫籽油的开发利用研究,综述了中国元宝枫籽油的应用研究现状和前景。元宝枫籽油对人体健康特别是脑健康的有益作用已引起我国医学界的重视,具有重要深度开发价值。

不同微波预处理对压榨元宝枫籽油营养品质及抗氧化活性的影响

以元宝枫籽为原料,采用微波预处理技术,并低温压榨制油,分析微波预处理对元宝枫籽油品质的影响。结果表明,随着微波功率的提高和处理时间的增加,元宝枫籽油的提油率、酸价和过氧化值均有所提升,但都符合国家标准GB/T 37748—2019《元宝枫籽油》的要求。微波预处理能提高元宝枫籽油中多酚、植物甾醇、生育酚的含量,均在500W微波预处理9 min时达到最大,分别为1.24mg GAE/g、1.13mg/g和0.55mg/g,分别比未经微波预处理提高了45.88%、31.39%和19.57%。此外,微波预处理也能提升元宝枫籽油的氧化稳定性和抗氧化活性。相比未经微波预处理的压榨元宝枫籽油,500W微波预处理9 min的元宝枫籽油的氧化诱导时间、DPPH自由基清除能力和ABTS自由基清除能力分别提高了58.39%、38.87%和68.5%。适当时间的微波预处理可增加元宝枫籽油的品质,提升油脂氧化稳定性及抗氧化能力。

元宝枫籽对小鼠肠道菌群生态的影响

元宝枫是我国特有树种,其籽含有丰富的不饱和脂肪酸和多种营养物质。本研究旨在探究元宝枫籽对小鼠肠道菌群组成结构的影响以及对有害菌的抑制作用。选取8周龄的昆明小鼠,元宝枫籽饲喂添加量为1.5 g/d,连续饲喂2周后采集直肠粪便进行肠道菌群的高通量测序分析,并且全程记录体质量变化。通过对小鼠肠道菌群分析后发现:实验组与对照组小鼠肠道菌群的α多样性并未表现出显著差异;通过β多样性分析发现实验组与对照组数据发生显著性分离(P<0.05)。通过对组间分类学水平数据对比发现:相比于对照组,实验组中厚壁杆菌门的相对丰度增高而拟杆菌门的相对丰度下降;比较组间厚壁杆菌门和拟杆菌门相对丰度比值的差异变化,发现实验组小鼠中的比值高于对照组(P=0.063)。通过线性判别分析效应量发现:相比于对照组,实验组中Staphylococcus和Acinetobacter的丰度要显著低于对照组,表明元宝枫籽对机会性致病菌有一定的抑菌作用。结果表明,元宝枫籽可以影响小鼠肠道菌群的结构组成,同时对机会性致病菌有一定的抑菌作用。

响应面法优化元宝枫籽粕酶解工艺及多肽功能特性研究

本文以元宝枫籽粕为原料,采用碱性蛋白酶法对元宝枫籽粕进行酶解,以酶解时间、加酶量、pH、酶解温度、料液比为考察因素,酶解多肽得率为评价指标,在单因素实验的基础上,根据Box-Behnken中心组合实验设计对元宝枫籽粕碱性蛋白酶酶解多肽制备工艺进行优化,并对优化工艺获得的酶解多肽进行了氨基酸组成、吸水性、吸油性、起泡性质、乳化性质和表面疏水性等功能特性表征。结果表明:最优的酶解制备工艺为:酶解时间3.3 h,pH为10,加酶量为3%,酶解温度为55℃。在最优制备工艺条件下元宝枫籽粕碱性蛋白酶酶解多肽得率为40.13%±0.15%。氨基酸组成分析表明酶解多肽所含八种必需氨基酸量高达20.3%,远高于国际粮农组织所建议成人所需必需氨基酸量。此外,酶解多肽的吸油性(4.553 g/g)高于大豆蛋白(2.61 g/g),其表面疏水性(1365.3)与大豆7S球蛋白的表面疏水性相似,乳化性和乳化稳定性略低于大豆分离蛋白。本研究所获得的元宝枫籽粕碱性蛋白酶酶解多肽具有较好的功能特性,这也表明它可作为一种潜在的功能成分应用于食品中,为元宝枫籽粕的新应用开发提供数据和理论支撑。

元宝枫籽蛋白的营养性及理化性质

以元宝枫籽为原料,分别采用碱溶酸沉法和盐提法提取元宝枫籽分离蛋白(Acer truncatum Bunge. protein isolate,ABPI)和盐提蛋白(A. truncatum Bunge.salt extractable protein,ABSPI),并对其营养性及理化性质进行对比研究。结果表明,ABPI和ABSPI中均含人体所需的8种氨必需基酸,其中谷氨酸是主要的氨基酸,且ABPI和ABSPI必需氨基酸含量分别占总氨基酸含量的37.86%和38.45%。ABPI的表面疏水性(664.86)、总巯基(35.79μmol/g)与二硫键(11.50μmol/g)含量显著高于ABSPI(P<0.05),且热变性温度(128.05℃)也高于ABSPI(118.33℃)。而ABSPI持水性(4.64 mL/g)显著高于ABPI(2.46 mL/g)(P<0.05),持油性(3.58 mL/g)低于ABPI(4.82 mL/g)。ABPI和ABSPI的起泡性、起泡稳定性及乳化性随pH值的变化趋势均相似。傅里叶红外光谱显示ABPI与ABSPI均有典型的蛋白吸收峰,但ABSPI可能不具有三螺旋结构。扫描电子显微镜结果表明,2种蛋白的微观结构明显不同,ABSPI呈有序簇状球形蛋白,而ABPI结构紧密,表面呈不规则山脊状。相比ABSPI,ABPI具有更好的理化性质和功能特性。

低温结晶法纯化元宝枫籽油中神经酸

为了提高从元宝枫籽油中富集神经酸的纯度和收率,将元宝枫籽油皂化制备混合脂肪酸,然后用不同溶剂溶解混合脂肪酸并进行低温结晶,优化结晶溶剂、料液比和结晶时间等工艺参数。结果表明,当元宝枫籽油混合脂肪酸与乙醇以质量体积比1∶3混合,在-40℃下低温结晶4 h后,得到的结晶中神经酸含量为13.11%,收率为65.48%,终产品中神经酸含量比元宝枫籽油中原有神经酸含量提高了1倍多。

元宝枫籽多肽的制备及其抗氧化性的研究

通过单因素试验对胰蛋白酶水解条件进行筛选,并采用正交试验优化酶解条件,得到最终酶解条件为:底物浓度2%、酶解时间5 h、加酶量12000 U/g、pH 7.5,此时DPPH清除率为46.2%。再将多肽溶液进行超滤分离,得到不同分子质量的水解产物,收集产物并进行冷冻干燥,测定不同分子量肽的抗氧化活性。分子量<3 kDa的抗氧化活性最高,达到70.4%。对活性最高的组分(<3 kDa)进行稳定性的研究,最终得到元宝枫籽抗氧化肽在20~60℃、pH为7、NaCl为0.2%或0.5%、葡萄糖为1%~2%的条件下抗氧化肽较为稳定,DPPH清除率基本不变。

元宝枫籽油膳食补充对大鼠肠道菌群和代谢物的影响

为探索元宝枫籽油中脂肪酸对微生物-肠-脑轴的潜在影响,实验分析了大鼠摄入元宝枫籽油后的肠道菌群及代谢物的变化。20只6~8周龄的SD大鼠随机分为两组:对照组和处理组。处理组大鼠连续喂食元宝枫籽油7天,对照组喂食相同剂量生理盐水。收集两组动物第1天和第7天的粪便样本,用16S rDNA高通量测序和脂质组学进行分析。结果表明,摄入元宝枫籽油对菌群的多样性没有影响,而对菌群的结构产生了显著影响。处理组拟杆菌门丰度提高,厚壁菌门丰度下降。粪便脂质组学显著变化的代谢物第1天有111种,第7天有101种。在VIP>5.0的条件下,进一步筛选出9种代谢物作为生物标志物。其中第1天和第7天连续变化的代谢物PC(24∶1/16∶0)与乳杆菌属、拟杆菌和普雷沃氏菌_UCG-001显著正相关,与罗姆布茨菌、瘤胃球菌_UCG-013、瘤胃球菌_UCG-014和毛螺菌_NK4A136_group显著负相关。元宝枫籽油具有调节改善肠道菌群和代谢物功能,对今后开发干预肠道菌群紊乱相关疾病的药用基础提供理论参考。

元宝枫籽油改善脂多糖诱导的小鼠肠道炎症

该研究探讨元宝枫籽油对脂多糖(LPS,3.5 mg/kg)诱导雄性ICR小鼠肠道炎症的改善作用机制。连续7 d灌服元宝枫籽油后观察小鼠体重、结肠的变化,玉米油为对照。酶联免疫法测定血清及结肠中白介素(interleukin,IL)-1β、IL-6、IL-18和肿瘤坏死因子-α(TNF-α)水平。qRT-PCR法检测结肠内NOD样受体蛋白3(Nlrp3),凋亡相关斑点样蛋白(Asc),半胱氨酸蛋白酶-1(Caspase-1)和Il1β的mRNA水平。元宝枫籽油显著抑制LPS致小鼠体重下降,降低小鼠结肠重量与长度比(p<0.05)。元宝枫籽同时抑制LPS致损伤小鼠血清炎性因子(L-1β:155.66 ng/L、IL-6:75.42 ng/L、IL-18:90.31 ng/L和TNF-α:47.97 ng/L)及结肠炎性因子(IL-1β:188.85 ng/L、IL-6:57.88 ng/L、IL-18:52.29 ng/L和TNF-α:85.69 ng/L)水平;显著降低小鼠结肠髓过氧化物酶水平至81.53 ng/L(vs损伤组:113.59 ng/L,p<0.05),丙二醛水平至1.04μmol/g protein(vs损伤组:1.60μmol/g protein,p<0.05)。此外,与损伤组相比,元宝枫籽油分别抑制Nlrp3(41.80%)、Asc(49.85%)、Caspase-1(31.28%)和Il1β(39.83%)的mRNA表达。综上所述,元宝枫籽油能改善LPS致小鼠肠道炎症反应的机制可能与其抑制结肠内NLRP3小体过度活化有关。

元宝枫籽油微胶囊化及其稳定性研究

元宝枫籽油富含神经酸等不饱和脂肪酸,为了保持其油脂体中营养物质的稳定性及功能性,采用喷雾干燥法处理元宝枫籽油,并对微胶囊的制备条件进行优化,考察元宝枫微胶囊的包埋率受壁芯比、复配壁材比例、壁材浓度等的影响。结果表明:在壁材与芯材质量比为4∶1,β-环糊精与大豆分离蛋白的壁材复配质量比为4∶1,壁材质量与水体积比为1∶7的条件下,元宝枫油脂微胶囊包埋率可达到(75.32±1.02)%。在氧化稳定性测试中,考察元宝枫微胶囊在自然条件下,保持30 d后,其油脂的OSI值(油脂稳定性)与初始时无显著变化,验证了元宝枫微胶囊的稳定性;电子显微镜扫描结果显示微胶囊具有较规则球形微观结构,囊壁比较完整,结构上无裂纹,具有良好的包埋结构。

元宝枫籽象的重要天敌昆虫——元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组的测定与分析

【目的】元宝枫刺胫广肩小蜂Eurytoma acutibialis Yang,Liu et Cao是我国元宝枫种实Acer truncatum的主要害虫元宝枫籽象Bradybatus sp.的寄生蜂,是调查元宝枫籽象时发现的一个新种,在控制元宝枫籽象上可发挥重要作用。为进一步了解该新寄生蜂,测定和分析元宝枫刺胫广肩小蜂的线粒体全基因组序列,从而为膜翅目(Hymenoptera)小蜂总科(Chalcidoidea)广肩小蜂科(Eurytomidae)昆虫系统分类和发育系统关系等研究提供分子生物学证据。【方法】采用Illumina HiSeq TM 4000测序平台测定元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组序列,并进行拼接、注释和分析。基于膜翅目小蜂总科40种昆虫线粒体的13个蛋白质编码基因(protein-coding genes,PCGs)的核苷酸序列,应用贝叶斯法(Bayesian inference,BI)和最大似然法(maximum likelihood,ML)构建系统发育树,分析元宝枫刺胫广肩小蜂与小蜂总科其他昆虫的系统发育关系。【结果】元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体基因组全长15849 bp,A+T含量为82.00%,由37个基因组成,包括13个PCGs、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码控制区(control region,CR)。13个PCGs中,使用频率由高到低的氨基酸依次为Leu,Ile,Met,Phe和Asn;13个PCGs均以标准的ATN(ATT,ATG和ATA)为起始密码子,并以传统的TAA/TAG为终止密码子。22个tRNA基因中,trnI缺受体臂,trnF缺TΨC臂,trnS1缺DHU臂,trnS2的DHU臂仅形成一个简单的环,其他均为典型的三叶草结构。基因发生显著重排,其中基因簇nad2-nad1-cytb-nad6-nad4L-nad4-nad5发生倒置,16个tRNA基因出现重排。系统发育分析的结果高度支持广肩小蜂亚科(Eurytominae)的单系性,并显示元宝枫刺胫广肩小蜂与Eurytoma sp.ZJUH 2016013亲缘关系最近。【结论】首次获得元宝枫刺胫广肩小蜂线粒体全基因组序列;基于线粒体基因组的系统发育分析结果表明元宝枫刺胫广肩小蜂隶属于膜翅目广肩小蜂科广肩小蜂属Eurytoma,支持传统形态学分类结果。

精炼工艺对元宝枫籽油品质的影响

为了对元宝枫籽油的精炼提供指导,分析了精炼过程中元宝枫籽油的基本理化指标、脂肪酸和有益油脂伴随物(植物甾醇、生育酚)的变化情况。结果表明:随着精炼工序的进行,元宝枫籽油的酸值、过氧化值和氧化诱导期显著降低(p<0.05),脂肪酸组成变化不显著(p>0.05),植物甾醇和生育酚两种有益油脂伴随物的含量显著降低(p<0.05),分别由毛油的950.3 mg/kg和1107.4 mg/kg降至脱臭油的569.9 mg/kg和743.4 mg/kg,损失率分别为40.0%、32.9%。研究结果说明精炼能够显著影响元宝枫籽油的品质,应有效控制脱臭条件,尽量减少有益油脂伴随物的损失。

微胶囊化元宝枫籽油粉末油脂的工艺优化及稳定性研究

采用喷雾干燥法对元宝枫籽油进行包埋,并对微胶囊化工艺条件进行优化优化的制备工艺为:麦芽糊精与变性淀粉质量比为3.54∶1、壁材质量分数为28.1%、壁芯比为2.51∶1,元宝枫籽油微胶囊包埋率为85.7%;大豆分离蛋白与阿拉伯糖质量比为5∶1、壁材质量分数为7.5%、壁芯比为1∶1,元宝枫籽油微胶囊包埋率为89.09%。差式扫描量热仪(DSC)、傅里叶红外光谱分析仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)分析结果表明:用大豆分离蛋白和阿拉伯糖对元宝枫籽油的包埋效果更优,更利于微胶囊粉末油脂的储藏和使用。

元宝枫籽油对高脂膳食小鼠脂代谢及肠道健康的影响

为了进一步开发与应用元宝枫籽油,研究了元宝枫籽油对高脂膳食小鼠脂代谢及肠道健康的影响。将60只小鼠分为空白组、模型组、元宝枫籽油高剂量组[1 200 mg/(kg·d)]和低剂量组[600 mg/(kg·d)],连续灌胃60 d。实验结束后,测定小鼠生长状况、血脂水平、盲肠微环境指标和盲肠内容物短链脂肪酸及微生物菌群。结果表明:与模型组相比,元宝枫籽油高剂量组能显著降低小鼠体质量、腰围、Lee′s指数、腹腔脂肪质量,显著降低小鼠盲肠内容物中游离氨、氨态氮、硫化氢和pH,显著增加盲肠内容物中丁酸、戊酸和丙酸的含量;元宝枫籽油高、低剂量组可显著降低小鼠血清中甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)的水平,显著升高高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平,显著促进肠道有益微生物的生长,抑制有害菌的生长。因此,元宝枫籽油具有改善因高脂膳食引起的小鼠脂代谢紊乱和促进肠道健康的作用。

元宝枫籽油在不同储藏条件下的氧化稳定性及货架期预测

以元宝枫籽油为原料,过氧化值(POV)、酸值(AV)及TBA值为氧化稳定性指标,研究温度、光照、空气、包装瓶材质和包装瓶颜色对元宝枫籽油氧化稳定性的影响,进一步建立氧化动力学模型,预测元宝枫籽油的货架期。结果表明:元宝枫籽油在低温、避光、无氧、不锈钢或陶瓷材质、蓝色或绿色玻璃瓶等储藏条件下,POV、AV、TBA值均增长缓慢,氧化稳定性好;元宝枫籽油的氧化过程遵循零级反应动力学方程,经验证POV模型预测值与实测值较为接近;元宝枫籽油在20、25℃密封避光储藏条件下的货架期预测值分别为516、335 d。

元宝枫籽油精炼工艺探究

元宝枫籽油因其含有珍贵的神经酸而成为人们近年来研究的热点,国家卫生部2011年将其列为新资源食品。通过精炼可以除去其中的一些磷脂、游离脂肪酸和色素等杂质,使油的品质更好。本文以压榨元宝枫籽油为原料,探讨了元宝枫籽油精炼工艺条件,为元宝枫籽油的深加工及综合利用提供理论及参考依据。