植物甾醇酯的生物活性及其运载体系研究进展

植物甾醇酯具有降胆固醇、抗氧化、抗心血管疾病等多种生理功能,然而稳定差、水溶性差以及生物利用率低等缺点限制了其在食品、医药以及化妆品领域的应用,因此选择合适的运载体系对其进行递送以拓宽其应用是目前重要的研究方向。对植物甾醇酯的理化性质和生物活性进行总结,并综述了多种运载体系递送植物甾醇酯的研究进展,提出现有运载体系存在的一些问题以及改进方法,以期为植物甾醇酯新型运载体系的研究提供思路。

植物甾醇酯合成研究进展

植物甾醇广泛存在于植物的根、茎、叶、果实和种子中,易受光、热、氧化等作用而被分解,具有生物利用率低、水溶性和脂溶性较差等特点。植物甾醇与脂肪酸酯化生成的植物甾醇酯可以有效降低植物甾醇的氧化率,具有更好的脂溶性和降血清、胆固醇的能力,更易被人体吸收。作为一类新型的功能食品添加剂,植物甾醇酯的市场需求量逐年增长。对植物甾醇酯的原料植物甾醇和脂肪酸来源进行了简单介绍,就近年来国内外植物甾醇酯的合成方法进行了系统阐述,重点介绍了酸/碱化学催化法和脂肪酶催化合成方法,对这两类方法的优缺点分别进行了评价,并对未来研究的重点内容和待突破的核心技术进行了展望。

阿魏酸植物甾醇酯体内外抗猪细小病毒作用研究

旨在探究阿魏酸植物甾醇酯体内外抗猪细小病毒(PPV)作用。采用CCK-8法检测阿魏酸植物甾醇酯对PK-15细胞的安全浓度,明确最佳给药浓度,并采用RT-qPCR检测病毒增殖情况,ELISA检测细胞炎症因子分泌水平,Western blot检测线粒体自噬相关蛋白的表达水平。体内试验是给豚鼠注射PPV后灌胃阿魏酸甾醇酯,检测性腺PPV含量、血清中HI抗体含量。结果显示,阿魏酸植物甾醇酯对PK-15细胞的最高安全浓度为40μmol/mL。阿魏酸植物甾醇酯呈剂量依赖性关系显著降低PPV的病毒增殖;与空白组相比,阿魏酸植物甾醇酯显著降低PPV感染PK-15诱发细胞炎症因子IL-12、IL-17、MIP-1α、TGF-β、PGK1、IL-1β、IFN-γ、IL-6、TNF-α的表达。此外,阿魏酸植物甾醇酯显著降低PPV感染PK-15诱发线粒体自噬相关蛋白ATG3、Becline1、P62、Pink1、Parkin表达,抑制细胞线粒体自噬发生。体内试验表明阿魏酸植物甾醇酯大、中剂量组有效抑制PPV复制。说明阿魏酸植物甾醇酯体内有具有良好的抗细小病毒活性。

微波催化合成α-亚麻酸植物甾醇酯技术研究

采用微波技术合成α-亚麻酸植物甾醇酯,研究了植物甾醇和α-亚麻酸不同摩尔比、催化剂添加量、微波功率、反应时间对α-亚麻酸植物甾醇酯产率的影响。正交优化α-亚麻酸甾醇酯合成的优化工艺条件为:α-亚麻酸与植物甾醇的摩尔比3.5:1,微波功率660W,反应30min(4min/次,加热8次),甲醇钠添加量0.75%,此时α-亚麻酸甾醇酯的产率为60.8%;产品经重结晶后产品纯度达90.2%。

PW_(12)/SnO_2催化合成α-亚麻酸植物甾醇酯

用SnO2固载磷钨杂多酸(PW12/SnO2)催化合成α-亚麻酸植物甾醇酯,研究了醇酸摩尔比、反应温度、催化剂用量、反应时间等因素对酯化率的影响。实验结果表明:PW12/SnO2是合成α-亚麻酸植物甾醇酯的优良催化剂,在植物甾醇与α-亚麻酸摩尔比为1∶3,催化剂用量为(占总反应物料的质量分数)0.6%,温度50℃,反应时间5 h条件下,植物甾醇的酯化率为85.92%,所得产品α-亚麻酸植物甾醇酯的纯度为91.7%。

不饱和脂肪酸植物甾醇酯的合成工艺研究进展

详细介绍了不饱和脂肪酸植物甾醇酯的性质、应用、合成方法及国内外研究进展,为开发不饱和脂肪酸植物甾醇酯功能性食品添加剂提供参考。不饱和脂肪酸植物甾醇酯的合成方法有化学法和酶法。随着生物技术与食品科技的发展,不饱和脂肪酸植物甾醇酯的合成工艺将朝着绿色、低能耗、无污染和高安全性方向发展。

植物甾醇酯制备方法的研究

目的以脂肪酶为催化剂,在有机溶剂中催化月桂酸和植物甾醇合成月桂酸植物甾醇酯。方法筛选出的最佳溶剂为正己烷,最佳的脂肪酶是固定于大孔树脂NKA的假丝酵母脂肪酶(CRL)——固定化酶NKA-CRL。分别以薄层色谱法和气相色谱法为产物定性和定量,以酯化率为考察指标,优选反应温度、酶添加量、底物摩尔比、反应时间等参数。结果在反应温度40℃,酸醇摩尔比2:1,反应时间16 h及酶添加量5%(占底物总质量)的条件下,酯化率达96%,固定化酶NKA-CRL在相同条件下重复催化6次,酯化率仍可维持在80%以上。结论本工艺利用自制的固定化酶,在保证最高转化率的前提下,降低了反应温度,缩短了反应时间,增强了酶的重复利用率。

油脂加工副产物—脱臭馏出物的综合利用

油脂脱臭馏出物是植物油精炼脱臭时的副产物,含有多种活性成分,提取、纯化和应用这些活性成分已成为研究的热点。为了促进脱臭馏出物的综合开发利用,本文综述植物油脱臭馏出物中天然VE、植物甾醇、角鲨烯、脂肪酸甲酯等多种活性成分的理化性质、提取纯化方法及应用延伸。结果表明,植物油脱臭馏出物是天然VE的较好来源,且不同来源的脱臭馏出物中提取的天然VE的组成有所不同。从脱臭馏出物中提取VE多采用酯化法、尿素络合法、酶法、溶剂萃取法、分子蒸馏法、离子交换法、吸附法、柱层析法、超临界萃取法等两种或多种方法的组合形式进行富集和纯化。目前市场上的天然VE的品种大致分为四类：混合生育酚、天然α-生育酚、天然α-生育酚衍生物、混合生育酚/天然α-生育酚粉末等。从脱臭馏出物中提取植物甾醇通常分两步,先从原料中提取粗甾醇,然后采用溶剂结晶、络合法、吸附法、酶法等精制方法精制甾醇。植物甾醇的应用延伸包括水溶性植物甾醇、谷甾醇、豆甾醇、4AD、ADD和多种甾体皮质激素药物。从脱臭馏出物中提取角鲨烯通常是先提取不皂化物,然后从不皂化物中采用超临界CO2萃取、色谱分离、分子蒸馏法、吸附分离法等进一步提取角鲨烯。脱臭馏出物中脂肪酸的含量一般在25%~75%之间,这些脂肪酸在制备天然VE和植物甾醇的过程中转化为脂肪酸甲酯,而以脂肪酸甲酯为原料可制备生物柴油、单双甘油酯、环氧脂肪酸甲酯、表面活性剂和洗涤剂等产品,使得油脂脱臭馏出物得到进一步的综合利用。

Novozym435酶促催化合成共轭亚油酸植物甾醇酯

以脂肪酶Novozym435为催化剂,在有机溶剂中催化合成共轭亚油酸植物甾醇酯。筛选出的最佳溶剂为正丁醇。采用单因素结合正交试验的方法,以甾醇酯化率为考察指标,对反应温度、反应时间、醇油摩尔比以及酶添加量进行了参数优选。结果显示,醇油摩尔比及酶添加量对酯化率影响不显著,反应时间对酯化率有一定影响,反应温度对酯化率的影响极显著。最优条件为:反应温度55℃,醇油摩尔比1∶1,酶添加量8%,反应时间48 h。在此条件下,进行了共轭亚油酸植物甾醇酯酶促催化制备,并以气相色谱及红外光谱法对纯化后产物进行了分析确证。

微波辅助植物甾醇油酸酯的酶促催化合成

以candida rugosa脂肪酶为催化剂,采用微波辅助酶法合成植物甾醇油酸酯的研究。通过单因素和正交试验考察反应时间、微波功率、催化剂用量、料液摩尔比4个因素对植物甾醇油酸酯酯化率的影响,优化得出植物甾醇油酸酯的最佳合成工艺条件:反应时间36 min,微波功率550 W,催化剂用量9%,料液摩尔比4∶1。在此工艺条件下合成产物的酯化率为75.26%,经分离纯化后的产物纯度可达到91.19%。气相色谱-质谱及红外光谱检测分析结果表明微波辅助酶法合成产物为甾醇油酸酯。

植物甾醇脂肪酸酯酶法合成及热力学特性研究进展

植物甾醇能很好的预防心脑血管疾病,但在水和油中的溶解度较小,限制了它的应用,植物物甾醇脂肪酸酯可以很好的解决这一问题,酶法合成可以最大程度的保护植物甾醇功效。文章详细介绍了酶催化合成植物甾醇脂肪酸酯的国内外研究发展,同时介绍了植物甾醇脂肪酸酯的热力学行为,为开发添加植物甾醇酯的功能性食品提供参考。

α-亚麻酸甾醇酯检测技术研究

植物甾醇酯是一种新型功能性食品添加剂,具有良好亲脂性和降胆固醇效果。采用薄层色谱法、紫外分析法、红外分析法和气相色谱法相结合的方法对α-亚麻酸甾醇酯产品进行分析检测,为α-亚麻酸甾醇酯和甾醇的分离、定性和定量提供参考。

植物油脱臭馏出物中生物活性成分提取方法研究进展

系统地介绍植物油脱臭馏出中的植物甾醇、生育酚、角鲨烯、脂肪酸甾醇酯、碳氢化合物、醛和酮等生物活性成分,归纳提取生物活性成分的化学方法、物理方法和酶方法,并比较各种方法的优劣。

肉桂酸植物甾醇酯的酶法合成及对DPPH·的清除作用

在非水相反应体系中,通过脂肪酶催化合成肉桂酸植物甾醇酯。采用薄层色谱和高效液相色谱对产物进行分析。通过优化实验,确定最佳反应条件为:在5 mL 2-甲基四氢呋喃中,肉桂酸乙酯与植物甾醇底物摩尔比1∶ 1,反应温度60 ℃,Novozym435脂肪酶添加量120 mg(肉桂酸乙酯0.5 mmol),在此反应条件下,反应120 h后肉桂酸植物甾醇酯的产率可达76.34%。通过考察产物对自由基的清除能力,发现肉桂酸植物甾醇酯对DPPH·具有一定的清除能力,IC 50 值为0.31 mg/mL,抗氧化能力强于底物,且通过酯化改善了植物甾醇的溶解性与稳定性。

植物甾醇酯的酶法合成

以油酸和植物甾醇为反应底物,利用脂肪酶催化合成植物甾醇油酸酯。对脂肪酶和反应介质进行了筛选,同时对影响合成植物甾醇油酸酯反应的因素进行了探究,考察了底物摩尔比(油酸甾醇比)、酶添加量(脂肪酶质量/底物总质量)、反应温度及反应时间对酯化反应的影响。在单因素的基础上,经酯化率响应曲面实验优化反应条件,确定最佳反应条件:催化酯化反应的酶为柱状假丝酵母脂肪酶(CRL,Candida rugosa lipase),反应介质为正己烷,底物摩尔比为3∶1,酶添加量为7.2%,反应温度为45.3℃,反应时间为25.3h,验证试验酯化率可达72.95%。

不同饱和度脂肪酸豆甾醇酯的体外生物可给率

为了探究脂肪酸饱和度对其植物甾醇酯生物可给率的影响,采用体外模拟消化静态模型,系统研究了油酸豆甾醇酯、亚油酸豆甾醇酯和亚麻酸豆甾醇酯的体外模拟消化规律。结果表明:体外模拟消化结束后(120 min),亚油酸豆甾醇酯游离脂肪酸(FFA)释放率最高,为78.51%,其次是亚麻酸豆甾醇酯,为74.21%,油酸豆甾醇酯FFA释放率最低,为69.15%;3种豆甾醇酯的水解速率由大到小为亚麻酸豆甾醇酯>亚油酸豆甾醇酯>油酸豆甾醇酯;3种豆甾醇酯的水解度由大到小为亚油酸豆甾醇酯>亚麻酸豆甾醇酯>油酸豆甾醇酯;油酸豆甾醇酯、亚油酸豆甾醇酯和亚麻酸豆甾醇酯生物可给率分别为14.01%、11.11%和10.19%,总体差异较小。综上,豆甾醇酯中结合态的脂肪酸(相同碳链长度)饱和度影响其水解速率,但对豆甾醇酯生物可给率影响较小。

基于非均相反应的新型固定化酶的构建及催化合成植物甾醇酯的研究

为提高植物甾醇酯的应用价值,在传统酶催化合成方法基础上,研究一种新型的催化剂。以纳米管为乳化剂,利用异辛烷和含皱褶假丝酵母脂肪酶溶液构建Pickering乳液催化剂(CRL@PE),借助光学显微镜、扫描电镜和共聚焦显微镜对该乳液催化剂形貌进行分析,确定其液滴直径为40μm^60μm的油包水构型。将CRL@PE应用于催化植物甾醇和α-亚麻酸酯化反应合成亚麻酸甾醇酯,采用单因素试验分析含水率、酸醇摩尔比、酶用量、反应温度、反应时间对植物甾醇转化率的影响,得到最优反应条件为含水率4.0%、酸醇摩尔比2∶1(植物甾醇30μmol)、酶用量12 U、温度30℃、反应时间12 h,此时植物甾醇转化率为93.2%。CRL@PE重复使用10次后,甾醇转化率为90.06%;使用15次后,转化率为77.3%,显示了良好的稳定性。此外,CRL@PE还具有良好的热稳定性,但对温度变化较为敏感。

有机相脂肪酶催化合成棕榈酸植物甾醇酯

在有机溶剂体系中分别采用PPL、RMIM和Novo435脂肪酶,催化植物甾醇与棕榈酸合成脂溶性良好的植物甾醇酯。通过单因素实验优化酶法酯化的工艺条件,确定了最优的反应条件:在15 mL正己烷溶剂(分子筛脱水)体系下,反应温度55℃,Novo435脂肪酶添加量15%,植物甾醇0.27 g,底物摩尔比(棕榈酸与甾醇摩尔比)4∶1,反应时间72 h,该条件下酯化率可达36.9%。

植物甾醇烟酸酯的合成及HPLC法的测定

采用两步法合成植物甾醇烟酸酯,产物总收率为87.4%。通过液质联用仪对产物进行验证。豆甾醇烟酸酯为标准物,应用高效液相色谱法对产物中植物甾醇烟酸酯的含量进行了分析测定。以Eclipse XDB-C18柱(4.6mm×150 mm,5μm)为分析柱,甲醇为流动相,流速是1.2 mL/min,紫外210 nm检测,柱温35℃。实验结果表明,该方法快速、简便、分离度好。

植物甾醇油酸酯的制备及其在负载虾青素的脂质体中的应用

为了探索植物甾醇酯构建脂质体的可行性,以植物甾醇和油酸为原料合成植物甾醇油酸酯并进行分离纯化,运用红外光谱法和核磁共振法对植物甾醇油酸酯进行表征。以大豆磷脂为主要膜材,运用薄膜-超声法构建虾青素-植物甾醇油酸酯复合脂质体,并对其粒径大小及分布、Zeta电位、包封率以及微观形貌性质进行研究。结果表明:制备的植物甾醇油酸酯经分离纯化后纯度为(96.51±0.93)%,构建的虾青素-植物甾醇油酸酯复合脂质体近似球形,形状规则且分散性好,平均粒径为(124.0±12.5)nm,多相分散系数(PDI)为0.37±0.01,平均Zeta电位为(-33.3±1.6)mV,包封率为(93.95±0.92)%。综上,采用植物甾醇油酸酯负载虾青素,包封率高,制备的复合脂质体稳定,分布均一,说明植物甾醇油酸酯可应用于负载脂溶性生物活性物质的脂质体的构建。