黑蒜多酚的提取方法及应用研究进展

在国家经济高速发展的今天,人们对食物的需求也在逐步提高,对健康和保健的认识也在逐渐增强。目前,黑蒜的食用价值与经济价值被逐渐挖掘,黑蒜多酚在食品行业的研究提取已成为诸多研究热点。对黑蒜多酚的功效、提取方法及未来的市场发展进行了综述,为提高人们对黑蒜多酚的认识,以及在各领域黑蒜多酚物质的创新开发和利用提供参考和思路。

黑蒜类黑精提取、结构分析及功能活性研究进展

黑蒜是由大蒜发酵产生的,因为发酵过程中的美拉德反应,让黑蒜含有大量的类黑精,类黑精的生物活性则让黑蒜拥有了更高的营养价值。近年来,类黑精的研究在国内外引起了极大的关注。然而,对黑蒜类黑精的提取、结构分析和功能特性的研究仍然很少。因此,本文对黑蒜类黑精的提取、结构和功能的研究进展进行综述,对黑蒜类黑精研究的现状和局限性进行了全面的总结和分析,以期为黑蒜类黑精潜在应用的进一步开发和探索提供有价值的参考和见解。类黑精的提取主要有水提法、有机溶剂提取法、尺寸排阻色谱法、大孔吸附树脂法等方法。而在结构方面,研究人员利用光谱和质谱技术研究了黑蒜类黑精的结构特征。黑蒜类黑精的功能特性则主要从其抗氧化活性、抗肥胖作用及其改善肠道微生物群的潜力等方面进行了探索。虽然在这些领域已经取得了重大进展,但对黑蒜类黑精的其他潜在功能活性的研究却很少,可以参照其他来源类黑精的研究朝着抗菌、抗肿瘤方向深入探索。

黑蒜类黑精的超声提取工艺优化及其稳定性和抗氧化性研究

以黑蒜为原料,采用超声法提取黑蒜中的类黑精,并对提取工艺条件进行优化。选取乙醇体积分数、料液比、超声时间和超声温度四个影响因素进行单因素实验,在此基础上,采用正交试验优化最佳提取工艺,同时对黑蒜类黑精的稳定性和抗氧化活性进行研究。结果表明,超声法提取黑蒜类黑精的最佳工艺参数为:乙醇体积分数为10%、料液比为1:7、超声时间为40 min、超声温度为70℃,此条件下得率为3.465%。稳定性研究结果表明,温度高于50℃时,类黑精稳定性不好,而-15℃冷冻和4℃冷藏条件下,类黑精呈现较好的稳定性。氧化剂H2O2和还原剂Na2SO3、甜味剂、暗光对黑蒜类黑精稳定性无显著影响,直射光、酸味剂、强酸pH2~4和弱碱pH8~10,则会使其稳定性降低,而金属离子Zn2+和Fe2+会与其发生络合反应。质量分数小于2%时的山梨酸钾和苯甲酸钠会降低类黑精的稳定性,而0.05%的苯甲酸钠和0.1%的山梨酸钾对类黑精稳定性影响很小,可作为类黑精食品的防腐剂。黑蒜类黑精的DPPH·清除率和·OH清除率与浓度呈正相关,原提取液稀释10倍时(0.842 mg/mL),分别高达92%和76%,说明黑蒜类黑精有较强的抗氧化性。超声提取有利于类黑精的溶出,节约提取时间,提取率高,提取的类黑精抗氧化性强,具有较大的应用前景。

黑蒜提取液对Lewis肺癌细胞株的放疗增敏作用

目的探讨黑蒜提取液(black garlic extract,BGE)对肺癌Lewis细胞放射敏感性的影响。方法采用MTT法测定BGE作用后肺癌Lewis细胞增殖率,平板集落形成实验观察BGE联合放疗对细胞克隆形成率的影响,Hoechst荧光染色观察细胞形态的变化,流式细胞仪检测BGE作用后细胞周期的变化,Realtime-PCR检测B淋巴细胞瘤-2(bcl-2)、凋亡促进蛋白(bax)mRNA的表达。结果 BGE对肺癌Lewis细胞株生长有明显的抑制作用。BGE联合60Coγ射线照射能够促进Lewis细胞凋亡,诱导Lewis细胞的G2/M期阻滞,明显降低bcl-2表达,促进bax高表达。结论黑蒜提取液对肺癌Lewis细胞具有放射增敏作用,其增敏机制可能与其改变细胞周期及影响bcl-2、bax蛋白表达有关。

黑蒜提取液对结肠癌Ht-29小鼠移植瘤的放射增敏效应及辐射保护机制研究

目的探讨黑蒜提取液(Aged Black Garlic Extract-ABGE)对60Coγ线照射结肠癌Ht-29小鼠移植瘤的放射增敏及辐射保护作用,并初步探讨其分子机制。方法建立结肠癌Ht-29小鼠皮下移植瘤模型,将40只荷瘤小鼠随机分为4组,空白对照组,γ照射组,黑蒜组,黑蒜+γ照射组。分别给予生理盐水、γ射线照射、黑蒜提取液及黑蒜提取液联合γ射线照射的处理,观察各组移植瘤生长速度和各治疗组移植瘤生长延迟时间。实验结束后摘取眼球取血后脱臼处死小鼠,剥离瘤体称重,计算肿瘤生长抑制率;Realtime-PCR检测Bcl-2、Bax、Caspase-9的表达情况。外周血白细胞计数,紫外分光光度计法检测各组小鼠血清中SOD及CAT的活力变化。结果黑蒜提取液联合γ线照射对结肠癌Ht-29小鼠移植瘤有生长抑制作用,可延迟肿瘤生长时间,提高放疗增敏比,并且能够下调移植瘤组织中Bcl-2,上调Bax,提高Caspase-9蛋白表达(P<0.05)。黑蒜提取液可提高小鼠的外周血白细胞总数,增加红细胞超氧化物歧化酶SOD及CAT的活力。结论黑蒜提取液可通过下调Bcl-2上调bax及活化Caspase-9蛋白的表达提高γ射线对结肠癌Ht-29小鼠移植瘤放射敏感性,并通过提高外周血白细胞计数和机体抗氧化能力提高对机的辐射保护作用。

黑蒜多酚粗提物体内抗氧化功能研究

研究黑蒜多酚体内抗氧化功能。按《保健食品检验与评价技术规范》,将SPF级KM小鼠随机分为空白对照组、模型对照组和3个不同剂量的黑蒜多酚量组,以2.04,4.10,12.25 g/(kg·bw)剂量连续灌胃30 d后,取血。并制造溴代苯油灌胃氧化损伤模型,取黑蒜受试组与模型对照组小鼠的肝脏组织。分别测定造模损伤前血液及造模损伤后肝脏组织中的过氧化脂质丙二醛含量,超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活力和总抗氧能力活性。结果表明,随黑蒜多酚粗提物剂量增加可明显降低小鼠血清和肝脏组织中MDA含量,显著提高SOD、GSH-Px、T-AOC活力。根据"保健食品功能学评价程序和检验方法规范"判定标准,认为黑蒜多酚粗提物具有抗氧化功能。

黑蒜多糖的超高压提取工艺优化及抗氧化活性研究

以多糖得率为指标,通过响应面优化超高压提取黑蒜多糖的工艺条件,并且比较超高压提取的黑蒜多糖和常规水溶剂提取的黑蒜多糖对DPPH自由基和超氧自由基的清除能力。结果表明:超高压提取的优化条件为压力415MPa,提取时间为5min,液料比为22∶1mL/g,该条件下多糖得率达到26.72±0.33%,显著高于常规的水溶剂提取法;超高压提取的黑蒜多糖和常规水溶剂提取的黑蒜多糖对DPPH自由基清除作用和超氧自由基的清除作用差别不显著(P>0.05)。表明超高压提取黑蒜多糖得率高,且不影响黑蒜多糖活性。

黑蒜总酚的提取及抗氧化性研究

采用乙醇浸提法提取黑蒜中的总酚,确定黑蒜总酚的最佳提取条件。同时,以相同浓度维生素C作对比,对最佳条件下提取出的黑蒜总酚进行DPPH自由基清除率、超氧自由基(O_2^-)清除率等抗氧化活性研究。结果表明,乙醇浸提法提取黑蒜总酚的最佳条件为乙醇体积分数50%、料液比1∶20、提取温度60℃,提取时间60 min,在此条件下,黑蒜总酚的提取量可达1.82 mg/g。黑蒜总酚对DPPH和O_2^-均表现出较强的清除能力,在一定浓度范围内,清除率随浓度增大而升高,且高于同浓度维生素C的清除率,说明黑蒜总酚具有良好的抗氧化性能。

黑大蒜提取物联合抗生素对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的体外抗菌作用研究

评价黑大蒜提取物分别与头孢唑林或庆大霉素联合应用,对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的体外抗菌效应。采用液体稀释法分别测定黑大蒜提取物对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的最低抑菌浓度(MIC)。采用棋盘法设计,微量肉汤稀释法测定黑大蒜提取物联合头孢唑林或庆大霉素对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的MIC,并计算部分抑菌浓度(FIC指数)。测定黑大蒜提取物对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的时间-杀菌曲线。黑大蒜提取物对金黄色葡萄球菌的MIC为256μg/mL,黑大蒜提取物对大肠埃希菌的MIC为256μg/mL。时间-杀菌曲线结果显示黑大蒜提取物对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌作用呈现较强的浓度依赖性。黑大蒜提取物联合头孢唑林后对金黄色葡萄球菌的FIC指数为0.75;黑大蒜提取物联合庆大霉素后对大肠埃希菌的FIC指数为0.5。黑大蒜提取物与头孢唑林或庆大霉素联合用药,可明显降低抗生素对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的MIC,表现为相加和协同效应。

黑大蒜中多酚化合物微波辅助提取工艺优化

采用微波辅助提取法提取黑大蒜中多酚化合物并对提取工艺进行了优化。选择乙醇体积分数、微波功率、微波提取时间及料液比4个因素进行单因素试验,然后采用L9(34)的正交试验设计进行试验,确定了黑大蒜多酚化合物微波辅助提取的最佳提取条件为乙醇体积分数50%、微波作用功率400 W、微波作用时间60 s、料液比1∶30,此条件下的提取率为1.885 mg/g。

黑蒜总酚提取及抗氧化活性研究

本文以黑蒜为原料,采用超声辅助提取黑蒜总酚,研究了液料比、提取温度、提取时间对黑蒜总酚提取率的影响,比较了黑蒜和鲜蒜总酚提取物的体外抗氧化活性。结果表明,在超声功率100W,提取溶剂为80%乙醇的条件下,黑蒜总酚提取的最优工艺条件为:提取温度80℃,液料比5:1,提取时间50 min;黑蒜的体外抗氧化活性明显优于鲜蒜,是其10倍左右。

黑大蒜水提物对高脂血症大鼠血脂的作用、抗氧化活性及对免疫功能的影响

目的:研究黑大蒜水提物对高脂血症大鼠的血脂调节作用、抗氧化活性及对免疫功能的影响.方法:采用36只Wistar大鼠随机分为3组,分别接受正常饲料、高脂饲料、高脂饲料加入黑大蒜水提物灌胃处理.3周后取血和肝组织,测定血液中总胆固醇(TG)、甘油三酯(TC)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)水平以及血、肝的超氧化物歧化酶(SOD)和丙二醛(MDA)值.测定脾细胞分泌NO水平.结果:与高脂饲料组相比,黑大蒜提取物组TC、TG和LDL-C含量显著降低(P<0.05),HDL-C含量显著升高(P<0.05);黑大蒜提取物组SOD值显著升高(P<0.05),MDA值显著降低(P<0.05);黑大蒜提取物组脾细胞NO分泌水平显著升高(P<0.05).结论:黑大蒜水提物可明显调节血脂,提高抗氧化能力,促进脾细胞分泌NO.

黑蒜提取液对胰腺癌Panc-1细胞生长与抗氧化分子机制的实验研究

目的探讨黑蒜提取液(aged black garlic extract,ABGE)对Panc-1细胞生长与抗氧化能力的影响。方法将不同浓度的ABGE(0.2、1.0、1.8 mg/ml)作用于Panc-1细胞,采用CCK-8法分别于24 h、48 h、72 h测定Panc-1细胞株的生长能力;RT-PCR检测ABGE干预后Panc-1细胞VEGFm RNA以及MMP-9m RNA表达变化;ELISA法检测Panc-1细胞上清液中相关蛋白VEGF、SOD的表达情况。结果 CCK-8结果显示,黑蒜提取液对Panc-1细胞株的生长活性具有明显的抑制作用,且具有时间剂量依赖关系;RT-PCR结果显示,黑蒜提取液能明显地上调VEGFm RNA以及下调MMP-9m RNA的表达;ELISA法结果显示,随黑蒜提取液浓度的增加,Panc-1细胞上清液中VEGF蛋白的表达水平下降、SOD蛋白表达增加。结论黑蒜提取液能显著抑制Panc-1细胞的生长能力,其抗氧化能力可能是与下调VEGF蛋白表达、MMP-9以及上调SOD表达有关。

黑蒜多糖的斑马鱼体内抗氧化、抗炎症活性分析

采用Plackett-Burman及响应面试验优化黑蒜多糖的提取工艺,确定其最优提取条件为:提取2次、固液比30倍、提取时间2 h、乙醇3倍、提取温度70℃、超声功率300 W、醇沉时间16 h、超声时间10 min,在该条件下提取率达3.65%。体外抗氧化试验证明,黑蒜多糖具有较强的清除自由基能力(羟基自由基、DPPH自由基、ABTS自由基)以及良好的还原力和总抗氧化能力。用甲硝锉建立斑马鱼氧化应激模型,结果表明,黑蒜多糖通过清除自由基发挥显著的抗氧化作用(P<0.01)。通过建立脂多糖(LPS)诱导的斑马鱼炎症模型发现,黑蒜多糖可显著抑制炎症导致的活性氧簇(ROS)形成(P<0.01)。通过建立硫酸铜诱导的斑马鱼炎症模型发现,在黑蒜多糖的干预下中性粒细胞向侧线的迁移数明显减少(P<0.01)。抗炎试验表明,黑蒜多糖具有良好的抗炎能力,可通过抑制ROS信号的释放减轻炎症反应。

响应面法优化同步提取黑蒜中多酚与黄酮的工艺及抗氧化活性的测定

利用单因素与响应面法相结合,优化黑蒜中多酚和黄酮的提取工艺,并对其体外抗氧化性进行分析。该研究以黑蒜为原料,研究溶剂种类、溶剂体积分数、超声提取时间、粒径大小、料液比对黑蒜多酚、黄酮提取量的影响。在单因素实验的基础上,根据Box-Behnken实验设计优化黑蒜多酚、黄酮的同步提取工艺条件。结果显示:最佳工艺参数为丙酮体积分数60%、超声提取时间96 min、料液比1∶25、粒径大小60目时,多酚、黄酮提取量最高,分别为13.31 mg/g和1.71 mg/g,并与理论值13.36 mg/g和1.75 mg/g接近。通过体外抗氧化活性实验,研究在最佳提取工艺条件下黑蒜提取液对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子的清除能力。研究发现,黑蒜提取液中多酚和黄酮总浓度从2μg/mL增加到12μg/mL时,其清除DPPH自由基的能力从5.5%增加到31.7%;黑蒜提取液中多酚和黄酮总浓度从40μg/mL增加到240μg/mL时,其清除羟基自由基的能力从10.2%增加到88.0%;其清除超氧阴离子的能力从8.71%增加到57.6%。抗氧化活性测试表明黑蒜多酚,黄酮抗氧化活性明显高于同等浓度下的Vc。

黑大蒜水提物与头孢哌酮联用对铜绿假单胞菌的抗菌作用研究

目的评价黑大蒜水提物与头孢哌酮联合应用对铜绿假单胞菌的体外抗菌效应。方法采用液体稀释法测定黑大蒜水提物对铜绿假单胞菌的最低抑菌浓度(MIC)。按照棋盘法设计,采用微量肉汤稀释法测定黑大蒜水提物与头孢哌酮联用对铜绿假单胞菌的MIC,并计算部分抑菌浓度(FIC指数)。测定黑大蒜水提物对铜绿假单胞菌的时间-杀菌曲线。结果黑大蒜水提物对铜绿假单胞菌的MIC为256μg/m L。时间-杀菌曲线结果显示黑大蒜水提物对铜绿假单胞菌的抑菌作用呈现较强的浓度依赖性。黑大蒜水提物与头孢哌酮联用后对铜绿假单胞菌的FIC指数为0.5。结论黑大蒜水提物与头孢哌酮联合应用,可明显降低抗生素对铜绿假单胞菌的MIC,表现为协同效应。

超声辅助萃取大蒜素工艺研究

选取新鲜紫皮大蒜为原料进行変温发酵制得黑蒜,采用超声辅助提取法提取黑蒜中的大蒜素并对提取工艺条件进行优化。以黑蒜大蒜素得率为指标,选取乙醇体积分数、超声时间、超声温度和料液比等4个影响因素进行单因素试验,然后用正交试验设计进行优化试验。结果表明:超声时间、料液比和超声温度对大蒜素得率影响显著,显著性顺序为超声时间、料液比、超声温度;最佳工艺条件参数为超声时间30 min、料液比1∶6、超声温度35℃。在此条件下,大蒜素得率为0.545%。研究结论可为大蒜素的工业化生产提供科学依据和理论支持。

黑蒜多糖的超声波辅助提取及其降血糖作用研究

通过水提醇沉+超声波辅助法提取黑蒜中的粗多糖,采用单因素及正交实验优化提取条件。结果发现,影响黑蒜粗多糖提取率的主次因素顺序为提取功率>提取温度>提取时间>料液比,最适提取条件为提取温度55℃、料液比1∶15(g/mL)、提取时间30 min、超声功率400 W,在此条件下黑蒜多糖的提取率为9.37%。通过动物实验证明,黑蒜多糖对外界因素诱导高血糖动物具有显著的保护作用,能促进实验动物维持正常的生理代谢功能,在其浓度为2~40 mg/mL时,保护作用与多糖提取液浓度呈正比,黑蒜多糖提取液为40 mg/mL时对高血糖小鼠具有显著的保护作用。

黑蒜提取物通过调控PI3K/Akt/mTOR信号通路促进乳腺癌细胞凋亡

[目的]探究不同浓度的黑蒜提取物(black garlic extract,BGE)对人乳腺癌细胞系-7(human breast cancer cell line-7,MCF-7)生长的影响,并进一步探讨其作用的机制。[方法]通过应用噻唑蓝法(methyl thiazolyl tetrazolium,MTT)、5-溴脱氧尿嘧啶核苷(bromo-deoxyuridine,BrDU)法检测不同浓度(25、50、100 mg/mL)BGE对于乳腺癌细胞增殖的影响。应用流式细胞术(AnnexinⅤ-FITC/PI双染色法)检测不同浓度BGE对于乳腺癌细胞凋亡的影响。应用蛋白质印迹法(Western blot)检测磷脂酰肌醇3-激酶(phosphoinositide 3-kinase,PI3K)、p-PI3K蛋白激酶B(Akt)、p-Akt、哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(mammalian target of rapamycin,mTOR)、p-mTOR蛋白的表达。应用SPSS 26软件进行单因素方差分析。[结果]MTT结果表明,经不同浓度BGE作用后,24 h BGE 25、50、100 mg/mL实验组细胞增殖率(64.14%±1.52%,56.06%±3.12%,53.39%±1.62%)低于对照组(71.79%±2.73%)(P<0.01),48 h实验组细胞增殖率(81.23%±3.45%,74.71%±3.58%,69.42%±2.06%)低于对照组(89.28%±1.44%)(P<0.01),72 h实验组细胞增殖率(87.38%±3.65%,82.96%±8.46%,76.69%±6.60%)低于对照组(95.12%±3.98%)(P<0.01)。流式细胞术检测发现BGE 25、50、100 mg/mL实验组细胞凋亡率(9.57%±0.97%,15.23%±1.21%,17.42%±1.89%)高于对照组(5.53%±0.52%)(P<0.01)。Western blot法检测发现实验组磷酸化的PI3K、Akt与m TOR蛋白的表达与对照组相比均受到抑制(P均<0.01)。[结论]BGE对乳腺癌细胞增殖有抑制作用,对其凋亡有促进作用,其作用机制可能与PI3K/Akt/mTOR通路相关。

黑蒜提取物抑制乳腺癌细胞增殖并促进其凋亡

目的探索黑蒜提取物对人乳腺癌细胞系-7(MCF-7)在增殖以及凋亡方面作用的影响及其所发挥的机制。方法采用细胞计数试剂-8(CCK-8)法检测在不同时间(24、48、72 h)及不同浓度(0.025、0.050、0.100 g/ml)黑蒜提取液对其增殖的影响,克隆形成实验检测细胞(人乳腺癌细胞株MCF-7购自中国科学院细胞库)增殖能力。用流式细胞术(Annexin V-FITC/PI双染色法)检测黑蒜提取液对MCF-7细胞凋亡的影响,采用蛋白质印迹法(Western blot)检测p53基因(p53)、B淋巴细胞瘤-2(bcl-2)、bcl-2相关X蛋白(bax)、切割型半胱氨酸天冬氨酸蛋白水解酶-3(cleaved Caspase-3)蛋白的表达情况,采用ANOVA检验进行单因素方差分析,个体间差异用图基(Tukey tests)功能进行分析。结果CCK-8结果显示,24 h实验组细胞存活率低于对照组细胞存活率[(96.38±0.68)%比(94.19±0.19)%比(87.99±0.49)%,F=275.939,P<0.01],48 h实验组细胞存活率低于对照组细胞存活率[(95.34±1.13)%比(89.46±0.29)%比(81.29±0.30)%,F=359.587,P<0.01],72 h实验组细胞存活率低于对照组细胞存活率[(91.56±2.38)%比(85.03±1.79)%比(77.24±2.40)%,F=51.162,P<0.01]。克隆形成实验结果显示,实验组细胞克隆能力(131.67±10.60比96.00±10.15比46.33±5.86)低于对照组细胞克隆能力(155.67±4.51,F=100.409,P<0.01)。流式细胞术结果显示,实验组细胞凋亡率[(10.87±1.67)%比(15.49±0.25)%比(24.49±1.03)%]高于对照组细胞凋亡率[(5.13±0.65)%,F=123.366,P<0.01];Western blot结果显示,bax蛋白表达量实验组(0.806±0.075比0.931±0.066比1.174±0.074)高于对照组(0.502±0.055,F=953.697,P<0.01),cleaved Caspase-3蛋白表达量实验组(0.813±0.024比0.946±0.049比1.093±0.086)高于对照组(0.668±0.057,F=189.983,P<0.01),bcl-2蛋白表达量实验组(0.998±0.053比0.893±0.041比0.793±0.033)低于对照组(1.230±0.073,F=220.352,P<0.01),p53蛋白表达量实验组(0.655±0.059比0.891±0.069比1.062±0.090)高于对照组(0.445±0.066,F=456.667,P<0.01)。结论黑蒜提取物可以有效抑制乳腺癌MCF-7细胞的的增殖,促进其凋亡,并且其效果在一定范围呈浓度及时间依赖性。