茯苓多糖理化性质、结构特征及生物活性研究进展

茯苓是我国传统的名贵中药材,同时也是一种重要的药食两用资源.多糖作为茯苓中最重要的活性成分之一,具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等生物活性.本文采用文献计量学系统分析了茯苓多糖的整体研究情况,重点综述了茯苓多糖的提取制备、理化性质、结构特征、生物活性及构效关系等最新研究,并对茯苓多糖结构、生物活性研究以及应用进行展望,以期为茯苓多糖进一步研究和开发利用提供理论依据.

铁皮石斛的功能活性研究及产业化现状

铁皮石斛为兰科石斛属多年附生草本植物,在我国民间享有“救命仙草”的美誉,含有多糖、石斛碱、黄酮等多种生物活性成分,具有增强免疫力,调节炎症,调节糖脂代谢,促进胃肠道健康等功能特性。2023年11月9日,铁皮石斛被国家卫生健康委员会和国家市场监督管理总局正式列为“食药同源”物质,在健康食品领域具有的广阔应用前景。本文综述铁皮石斛从“栽培种植-功能成分挖掘-加工特性”的研究历程,全面总结其主要功能物质——铁皮石斛多糖的研究进展;同时,阐述铁皮石斛精深加工现状,剖析其产业化痛点和前景方向,以期为铁皮石斛在大健康产业的创新发展提供参考。

豇豆不同部位多糖结构特征及抗氧化性能比较

对豇豆全豆、子叶、种皮多糖分别进行提取、分离纯化,并对其结构特征及抗氧化活性进行比较。结果表明,豇豆全豆、子叶和种皮来源多糖基本化学组成、单糖组成和分子质量分布等结构特征,既存在相似性又有一定的差异性,其中全豆多糖(Vigna unguiculata polysaccharide,VUP)与子叶多糖(V.unguiculata cotyledon polysaccharide,VUCP)结构特征较为相似,而种皮多糖(V.unguiculata hull polysaccharide,VUHP)主要以果胶为主,分子质量分布更加均一。3种多糖的抗氧化活性也存在一定差异性,其中VUHP的抗氧化性明显强于VUP和VUCP,VUHP对1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和2,2’-联氮基-双-(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐自由基清除能力几乎与VC相当。因此,豇豆不同部位多糖在结构上既有相似性也有差异性,但在抗氧化性上差异较大。在对豇豆来源多糖进行研究和产品开发时,应该对种皮多糖给予更多关注。

鹰嘴豆多糖分离纯化和结构表征

以鹰嘴豆为原料,对其全豆、子叶、种皮等不同部位多糖分布和理化性质进行分析、比较,并研究鹰嘴豆种皮多糖(Cicer arietinum hull polysaccharide,CAHP)结构特征。根据得率和化学组成等结果,可推测鹰嘴豆多糖集中分布于其种皮部位;进一步采用柱层析分离法对CAHP纯化获得6个组分,并对其中得率较高且具有良好均一性的多糖组分CAHP-F_(0.2)进行结构表征。结果表明,CAHP-F_(0.2)以HG型果胶多糖为主,其主链由1,4-GalpA连接而成,并含有少量的RG-I型果胶结构域,同时存在阿拉伯聚糖侧链和阿拉伯半乳聚糖-II侧链。本研究将为鹰嘴豆多糖结构、生物活性研究和资源开发提供一定理论依据。

蜂王浆中活性因子对衰老小鼠的保护作用

为了探索蜂王浆及其主要的蛋白质类、脂类功能活性因子对D-半乳糖(D-gal)致衰老小鼠的保护作用。实验通过透析、超滤、有机相萃取的方法分别提取分离了蜂王浆中粗蛋白、蛋白质类功能因子及脂类功能因子。通过连续7周每日腹腔注射100 mg/kg(以干质量计)的D-gal建立衰老小鼠模型,并分别给予蜂王浆及不同剂量的粗蛋白组分、蛋白质类或脂类功能因子干预后,发现蜂王浆可以显著提高小鼠在T-迷宫中的准确率,并且降低肝脏器官指数,证实蜂王浆可能提高衰老小鼠的认知记忆水平,改善小鼠的衰老症状;脂类功能因子及高剂量的蛋白质类功能因子能够显著提高T-迷宫准确率、缓解肝脏肿大。因此推测,蜂王浆中的蛋白质类功能因子和脂类功能因子都具有良好的抗衰老作用,其机制可能与提高大脑的记忆能力有关。

基于多糖基增稠剂产品开发现状与发展趋势

食品增稠剂广泛应用于调整食物流变特性和质构特性,以及提高产品品质属性。多糖基增稠剂在现有市售增稠剂中占比较大,但不同类型多糖基增稠剂在特性上存在差异,影响其使用性能。本文对多糖基增稠剂种类进行了细分,比较不同种类多糖基增稠剂在特性上的差异;此外对多糖基增稠剂在食品工业中的应用情况进行了归纳和总结,重点介绍其在吞咽障碍食品、无麸质食品、低脂食品等功能性或特殊医学用途食品中的应用情况。最后,对多糖基增稠剂生产制备、产品应用拓展、“清洁标签”化等进行展望。

4种杂豆多糖对乙醇诱导小鼠急性胃黏膜损伤的辅助保护作用

胃溃疡是因胃黏膜损伤而导致的消化性溃疡疾病,因其化学治疗药物存在各种副作用,寻求更安全有效的天然活性化合物治疗胃溃疡显得至关重要。采用水提醇沉法分别从小黑豆、豇豆、豌豆和鹰嘴豆提取多糖,测定其基本营养组成、单糖组成和分子质量分布,探究4种杂豆多糖对乙醇诱导的小鼠急性胃黏膜损伤的保护作用及其潜在机制。研究结果表明:小黑豆、豇豆、豌豆和鹰嘴豆多糖的糖含量分别为66.40%、71.79%、67.41%、53.31%,分子质量分布较宽;豇豆、豌豆及鹰嘴豆多糖的单糖组成主要为阿拉伯糖、半乳糖和半乳糖醛酸,属果胶类酸性多糖,而小黑豆多糖主要由半乳糖和甘露糖组成,属中性多糖。小黑豆、豇豆和鹰嘴豆多糖的胃黏膜损伤抑制率分别为37.1%、34.4%和29.8%,均可减轻小鼠胃黏膜损伤状况,其中豇豆多糖可显著抑制白细胞介素6和肿瘤坏死因子α表达(P<0.05),小黑豆多糖能显著降低胃组织中丙二醛含量及提高总超氧化物歧化酶活性和还原型谷胱甘肽含量(P<0.05),二者具有更好的胃黏膜保护效果。研究旨在为利用杂豆多糖开发具有护胃功能的健康食品提供理论参考。

岩藻糖基化胞外多糖降解产物对婴儿肠道菌群的影响

通过体外模拟发酵体系评价岩藻糖基化胞外多糖降解产物(degradation products of fucosylated exopolysaccharide,DFcP)对婴儿粪便来源菌群的调控作用。单菌培养结果表明DFcP能够被婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium longum subsp.infantis ATCC 15697)、短双歧杆菌(B.breve ATCC 15700)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum CGMCC 1.19)选择性利用,并促进短链脂肪酸(short chain fatty acids,SCFAs)的积累。婴儿粪便菌群体外模拟发酵实验表明,与2’-岩藻糖基乳糖相比,DFcP能够更快地被粪便菌群利用,产生更高水平的SCFAs(34.57 mmol/L,P<0.05)。单分子实时测序结果表明,DFcP提高了菌群厚壁菌门(Firmicutes)的占比,上调肠球菌属(Enterococcus)、乳杆菌属(Lactobacillus)和双歧杆菌属(Bifidobacterium)的相对丰度,并进一步通过实时聚合酶链式反应进行验证。综上,DFcP能够被婴儿粪便菌群快速利用,显著调节菌群结构并促进有益代谢产物SCFAs的积累。本研究证实DFcP作为新型益生元的潜力,为进一步开发新型岩藻糖基寡糖资源提供了理论基础。

Vc对壳聚糖-纳米硒体系制备后稳定过程中物化性质的影响

以壳聚糖(chitosan,CS)为模板,通过抗坏血酸(ascorbic acid,VC)原位还原亚硒酸法制备壳聚糖-纳米硒体系(chitosan-selenium nanoparticle,CS-SeNPs)现已得到广泛研究,但是Vc在该体系中除还原亚硒酸外,也可能对体系制备后的稳定过程产生影响。以不同分子量(3 kDa和200 kDa)的壳聚糖为模板分别制备CS(l)-SeNPs以及CS(h)-SeNPs,首先表征其微观形貌及化学结构,并在稳定不同天数进行透除Vc处理,测定不同CS-SeNPs的颗粒粒径、ζ-电位、微观形貌及元素组成的变化;进一步借助X-射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)等分析Vc对CS-SeNPs制备后稳定过程中Se的晶型结构及体系化学结构的变化。结果表明:在第1天透除Vc,相比于未透除组不同CS-SeNPs的颗粒粒径均增加且随着稳定时间的延长未发生改变,ζ-电位逐渐降低;稳定14天后,Vc的去除仍造成CS(l)-SeNPs的聚集,而对CS(h)-SeNPs影响较小。除此之外,Vc在CS-SeNPs制备后稳定初期可通过影响体系中糖链分子O-H、N-H氢键的作用,进而影响体系的化学结构及Se的晶形结构。本研究为Vc或其他还原性小分子原位法制备纳米颗粒后稳定过程的解析提供新思路。

综述杂豆酚类化合物多样性的影响因素

杂豆酚类化合物种类繁多,并影响杂豆的外观、感官特征及营养特性。杂豆酚类化合物多样性是杂豆营养特性研究的重点。本文总结杂豆酚类化合物多样性的影响因素,发现合理的提取与分析方法有利于酚类化合物提取的完整性以及表征的正确性。在此基础上,指出种属与产地、生长与贮藏及加工过程影响杂豆酚类化合物的合成、溶出与释放,并促使酚类化合物多样性的形成。最后介绍杂豆酚类化合物多样性的代谢组学技术在杂豆多样性研究方面的贡献与优势,提出今后工作的重点与挑战,以期为杂豆酚类化合物的变化机制、加工利用及育种等提供参考。

植物甾醇对O/W型纳米乳液物化稳定性及消化特性的影响

植物甾醇(PS)具有不溶于水,难溶于油的特性,构建水包油(O/W)型纳米乳液是目前提升其生物利用度、感官品质的常见方法,然而其乳化作用对O/W型纳米乳液的稳定机制尚未得到关注。本研究构建了荷载不同质量分数的植物甾醇(0.1%,0.5%,0.9%)的纳米乳液(PSN),系统探究了PS浓度对油-水界面张力,以及乳液的微观结构、粒径、ζ-电位、储藏稳定性、氧化稳定性以及消化特性的影响。结果表明:PS可降低油-水界面张力,并可在界面处形成部分结晶,影响PSN的物化稳定性;制得的PSN粒径为165.3~247.2 nm,ζ-电位范围为-24.3~-28.4 mV,随着PS浓度的增加逐渐增大;4℃储存28 d,0.1%PSN及0.5%PSN均可保持良好的稳定性,然而在60℃储存条件下,0.9%PSN表现出最优的动力学稳定性。此外,加速氧化试验及消化试验的结果均显示,较高浓度的PS可有效抑制乳液中的脂质氧化以及游离脂肪酸的释放(<31.41%)。本研究结果可为PS功能性食品或辅料的精准开发提供较好的理论参考。

挤压膨化处理对藜麦营养成分及体外酵解特性的影响

本研究采用挤压膨化技术对藜麦进行处理,分析处理后藜麦营养成分变化,并结合体外酵解实验,探究挤压膨化处理对藜麦酵解特性的影响。结果表明,挤压膨化能显著降低藜麦中直链淀粉、脂肪、总膳食纤维和不可溶性膳食纤维含量(P<0.05),并显著增加可溶性膳食纤维含量(P<0.05)。体外酵解实验中,随着酵解时间的延长,培养基中产气量不断增加,pH值在发酵前期显著降低(P<0.05)。相较于空白对照,挤压膨化处理后藜麦能显著上调体外酵解过程中普雷沃氏菌、巨单胞菌、巨球形菌、考拉杆菌、双歧杆菌以及拟杆菌等的相对丰度(P<0.05),显著下调瘤胃菌科和肠杆菌科的相对丰度(P<0.05)。同时,各组发酵产物中短链脂肪酸浓度均增加,且发酵48 h结束时挤压膨化处理后藜麦组高于空白对照组。综上,挤压膨化能影响藜麦的营养组成,其制品作为发酵底物能有效改善肠道菌群,有益于肠道健康。该研究可为通过挤压膨化处理获得藜麦制品及其促进肠道健康产品的开发提供数据支持。

杂豆分类、营养功效及其产品开发的研究进展

杂豆是人类主要粮食作物的来源之一,产量仅次于禾谷类作物,是人类获取蛋白质的第二来源。由于杂豆具有高蛋白、高淀粉、低脂肪、多纤维以及丰富的维生素和矿物质等营养特点,受到越来越多国内外消费者以及研究人员的关注和喜爱。我国杂豆资源丰富、种类繁多,分布于全国各地,本文就杂豆国内外分布、分类、营养特点及功能活性进行综述,并介绍了杂豆相关产品开发和利用情况,以期更加系统、科学地认识杂豆,并为今后相关产品开发和应用提供参考。

蜂王浆及其提取物对失眠小鼠的睡眠改善作用

该文对蜂王浆(royal jelly,RJ)及其粗蛋白提取物、蛋白类功能因子提取物和脂类功能因子提取物的改善睡眠作用进行研究。采用超滤透析、真空冷冻干燥、甲醇-二氯甲烷提取法等一系列方法分别提取蜂王浆粗蛋白、蛋白类功能因子和脂类功能因子。通过腹腔注射对氯苯丙氨酸构建失眠小鼠模型。经蜂王浆及其蛋白质、脂类功能因子干预后,睡眠潜伏期明显缩短,睡眠时长有延长趋势,并且能够提高小鼠血清中5-羟色胺水平。同时,脂类功能因子在中、高剂量条件下能提高小鼠血清多巴胺含量,在低剂量下能明显提高小鼠脑组织中去甲状腺肾上腺素含量。试验结果表明蜂王浆及其蛋白类、脂类功能因子提取物均能改善对氯苯丙氨酸引起的失眠症状及其相关神经递质异常表达,并且脂类功能因子的效果相对更好。

食品胶体的健康干预新策略:靶向菌群的研究及应用

食品胶体资源丰富,其中复杂多糖类胶体更是天然来源的水溶性膳食纤维,是具有高营养附加值的食品添加剂。大量研究表明,不同类型的食品胶体会富集不同种属的关键菌,通过肠-肝轴、肠脑轴等发挥关联调节作用。建立“食品胶体-肠道菌群-人体健康”的互作网络,对个性化膳食开发具有重要的创新意义。本文系统归纳了复杂多糖类胶体的理化性质及功能活性,重点阐述以肠道微生物为导向的食品胶体研究及开发策略,为未来健康干预提供理论依据。

基于近红外光谱技术对南阳豌豆产地鉴别研究

近红外光谱检测技术可反映样品内部含氢化学键伸缩振动与合频吸收信息,具有分析速度快、经济、重现性好以及环境友好等优点,常用于食品、药品及材料领域的检测分析之中。豌豆是世界上最重要的栽培作物之一,种植、分布广泛,具有高淀粉、高蛋白、低脂质等营养特性,长久以来受到消费者的喜爱。为了明确不同产地豌豆的近红外光谱建模差异,对不同产地豌豆进行建模分析。研究采集了河南省南阳市不同地区42份豌豆样本,首先测定了豌豆的营养成分(总淀粉、蛋白质、水分、灰分及脂质),再重点采用近红外光谱中的积分球漫反射技术,在12000~4000 cm^(-1)波段对不同豌豆样品进行光谱采集,通过判别分析模型(DA)结合不同的预处理方法得到最优预处理数据,结合主成分分析(PCA)、偏最小二乘判别分析(PLS-DA)以及正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)等方法,对光谱特征差异进行分类分析,从而构建并验证南阳豌豆的产地识别模型。结果表明,不同区域南阳豌豆的营养组分及含量总体差异较小(总淀粉36.30%~46.93%,蛋白质16.37%~25.50%,水分6.78%~9.16%,灰分2.29%~3.38%,脂质0.37%~1.43%);基于近红外光谱建立的判别模型表明,DA模型判别分析准确率可达92.4%,并且PCA、PLS-DA以及OPLS-DA得到的模型预测能力分别为96.7%,85.1%和83.6%,表明以上模型均可实现南阳豌豆鉴别模型的建立。此外,通过变量重要性投影值法提取(VIP>1.0)筛选出的不同产地差异波段显示,4710~4000,5320~5200以及7200~6220 cm^(-1)可作为南阳豌豆产地鉴别的特异性检测波段。该研究可为构建不同区域豌豆产地鉴别、追溯信息库提供方法学依据。

不同酸水解条件下葡聚糖生成糠醛类化合物的规律性

首先采用HLB固相萃取柱富集酸水解产物中的糠醛类化合物并结合超高效液相色谱,建立同时检测5-羟甲基-2-糠醛(5-hydroxymethyl-2-furfural,HMF)、甲基糠醛(5-methyl furfural,MF)和糠醛(furfural,FF)的方法;然后以葡聚糖为研究对象,重点分析不同程度酸水解条件对葡聚糖生成HMF、MF、FF的影响规律。结果显示:利用HLB固相萃取柱富集糠醛类化合物并结合超高效液相色谱测定3种糠醛类化合物含量的方法,具有快速、准确,灵敏度高的特点。进一步研究显示,未完全酸水解条件(0.5 mol/L H_(2)SO_(4),60℃)下,葡聚糖水解为单糖的回收率低,未测到3种糠醛类化合物。随着水解条件加剧,较优酸水解条件(2 mol/L H_(2)SO_(4),100℃)下葡聚糖水解为单糖的含量增加,同时HMF生成速率和含量显著增加,并检测出一定量的FF,但生成速率和含量低于HMF。过度酸水解条件下(4 mol/L H_(2)SO_(4),120℃),单糖回收率低于较优酸水解,HMF、FF含量较高,但在整个研究过程中未检测到MF。上述结果表明,葡聚糖水解过程中,糠醛类化合物产量与水解液中的单糖含量有密切关系;此外,加剧酸水解条件会促进葡聚糖水解产物中HMF、FF生成,其中HMF最易生成,其次为FF,MF生成还需更剧烈的条件进行催化。

4种杂豆淀粉结构特征和理化特性比较

以4种我国广泛种植的杂豆为原料,采用湿磨法提取豇豆淀粉、扁豆淀粉、豌豆淀粉、红芸豆淀粉,并对4种杂豆淀粉的结构特征和理化特性进行比较。结果表明:杂豆淀粉的红外光谱均呈现典型的淀粉类多糖结构特征,颗粒完整光滑,主要呈现肾型和椭圆形。样品的平均流体力学半径大小顺序为豇豆淀粉>豌豆淀粉>扁豆淀粉>红芸豆淀粉,扁豆淀粉为C_(C)-型晶体,其余为C_(A)-型晶体,样品间的相对结晶度差异较大(27.6%~38.5%)。4种杂豆淀粉的糊化特性差异显著,糊化温度均较高(75.3~82.8℃),不易糊化。豇豆淀粉直链淀粉含量最低(26.3%),其热糊稳定性优于其他杂豆淀粉,具有不易老化的特性。红芸豆淀粉的直链淀粉含量最高(31.5%),回生值最高(3182.3 mPa·s),最易发生老化行为。综上,4种杂豆淀粉的颗粒形貌相似,均为C-型晶体,分子结构和糊化特性差异较大,凝沉特性相近。

干燥方式对茶树菇营养组分和挥发性成分的影响

茶树菇(Agrocybe cylindracea)是一种广泛栽培在我国南方省份的食用菌,具有一定的营养价值和多种生物活性。本研究比较不同干燥方式(恒温干燥和变温干燥)对茶树菇的营养成分、抗氧化活性和挥发性成分等指标的影响。结果表明,变温干燥能更好地释放多酚与黄酮类物质,其总含量分别达到9.30 mg GAE/g DW和2.61 mg RE/g DW。同时,变温干燥后茶树菇甲醇提取液的铁离子还原能力更强。另外,经两种干燥方式处理后,不同种类挥发性成分的相对含量存在差异,其中干燥茶树菇的主要挥发性成分为十一烷(33.91%~34.28%)、异戊酸(7.95%~10.37%)等,经变温干燥后醛类、酯类和酮类的相对含量升高。上述差异挥发性成分赋予了两种干燥方式处理后茶树菇的特殊香气。综上所述,变温干燥促使茶树菇总酚和总黄酮的释放,有利于风味物质的产生。

不同压力下蒸煮处理对鹰嘴豆淀粉结构及理化特性的影响

本研究以鹰嘴豆淀粉为原料,分别使用常压蒸制、常压煮制、高压蒸制、高压煮制处理20 min,通过理化指标测定,X射线衍射、红外光谱分析以及微观结构观察,探究4种常用热处理方式对鹰嘴豆淀粉晶体有序结构、颗粒结构和理化特性的影响。结果表明:蒸制处理保留了鹰嘴豆淀粉完整的颗粒结构,偏光十字现象明显并且仍为C_(A)-型晶体,相对结晶度从31.4%(原淀粉)分别降低至25.5%(常压蒸制)、20.4%(高压蒸制),峰值黏度、最低黏度、最终黏度、衰减值、回生值降低,凝沉特性分析结果表明易老化程度趋势为:高压蒸制>常压蒸制>原淀粉。煮制对鹰嘴豆淀粉颗粒结构和晶体结构造成严重破坏,煮制鹰嘴豆淀粉相对结晶度分别为5.9%(常压煮制)、3.6%(高压煮制),黏度下降并且糊化后没有明显的凝沉现象。此外,高压对鹰嘴豆淀粉结晶结构的破坏程度更严重,但是常压处理、高压处理样品之间的颗粒形貌、偏光十字现象、官能团等均无明显差异。本研究结果可为鹰嘴豆淀粉资源的开发利用提供理论依据和指导,对丰富鹰嘴豆淀粉基础理论具有一定意义。