小扁豆植物化學物組成及其抗氧化、抗炎活性研究.pdf

1、水果、蔬菜和豆類等食物中的植物化學物具有抗炎、抗氧化應激、免疫調(diào)節(jié)、降低膽固醇和抗癌等功效。小扁豆（ lentil）含有豐富的大量營養(yǎng)素（ macronutrients）、微量營養(yǎng)素（ micronutrients）以及植物化學（phytochemicals）成分。流行病學以及干預治療研究結果表明定期食用包括小扁豆在內(nèi)的豆制品與幾種慢性病如冠心病、二型糖尿病、心血管疾病、癌癥和衰老的發(fā)病率呈負相關。小扁豆中富含的植物化學物如類胡蘿卜素、

2、生育酚和酚類等活性物質(zhì)是天然的抗氧化劑，被認為在保持人體健康和預防慢性疾病方面發(fā)揮著重要的作用，因此現(xiàn)有的研究都強烈推薦將小扁豆引入日常的膳食結構中。然而目前對小扁豆中富含的植物化學物組成，體外化學和細胞抗氧化、抗炎活性方面的研究還很少，對于烹煮加工過程以及食用后體內(nèi)消化過程對植物化學物組成和抗炎、抗氧化活性的影響也未見相關報道。
　　為深入了解小扁豆的營養(yǎng)價值，本研究從小扁豆中分別提取脂溶性、水溶性的可提取酚類（Extracta

3、ble phenolics）和不溶性酚類（Bound phenolics）植物化學物，采用氣相色譜（GC）液相色譜（HPLC）和液質(zhì)聯(lián)用（LC-MS）定性、定量分析其植物化學物組成。利用96孔板快速檢測方法測定其體外化學抗氧化活性。同時，采用更接近人體腸道細胞的 Caco-2細胞建立細胞抗氧化實驗模型，更加真實地評估植物化學物在體內(nèi)的抗氧化活性。還通過模擬家庭的烹煮過程，研究烹煮過程對小扁豆植物化學物組成和抗氧化活性的影響，探討體外模擬

4、煮熟后小扁豆的胃腸消化過程中，生物活性植物化學物在人體腸道內(nèi)的生物可接受率。最后建立氧化應激和炎癥細胞模型，研究小扁豆中主要植物化學物的抗氧化應激和抗炎活性。具體研究結果如下：
　　1．定性、定量分析小扁豆脂溶性提取物中的脂肪酸、類胡蘿卜素和生育酚的組成。脂肪酸組成主要為ω-6亞油酸18:2n-6（40.73-47.06％）、油酸18:1(20.11-28.00%)和棕櫚酸16:0(12.67-14.82%)，以及ω-3亞麻酸18

5、:3n-3(9.00-13.28%)。不同品種的小扁豆之間總類胡蘿卜素含量（TCC）、總類胡蘿卜素指數(shù)（TCI）和生育酚含量都具有顯著性差異。小扁豆含有的類胡蘿卜素主要是葉黃素和玉米黃質(zhì)素。二十種小扁豆的TCC為5.32~28.13μg/g DW，而TCI為4.64-19.63μg/g DW。小扁豆主要含γ-生育酚，含量為36.32-63.54μg/g DW，其次是α-生育酚（0.16-0.90μg/g DW）和δ-生育酚（0.33-1

6、.25μg/g DW）。綠小扁豆 Greenland的γ-生育酚含量最高，紅小扁豆 Impact的 TCC和TCI最高。
　　2．采用快速、準確的96微孔板方法測定20種不同小扁豆品種脂溶性提取物的體外抗氧化活性。DPPH抗氧化活性為3.61-4.48μmol TE/g DW，其中Imvincible的抗氧化活性最高，其次是 Impact和Greenland。PCL法測定的抗氧化活性值為2.73-6.23μmol TE/g DW，

7、其中 Impact抗氧化活性最高，其次是Imperial和 Redcliff。20種小扁豆脂溶性提取物的 DPPH和 PCL抗氧化活性與總類胡蘿卜素含量和生育酚含量呈顯著正相關。小扁豆中的類胡蘿卜素和生育酚在清除 DPPH自由基時可能存在協(xié)同效應。類胡蘿卜素（主要是葉黃素）在PCL抗氧化活性中貢獻最大。
　　3．96孔板法一次性快速、準確地測定20種小扁豆品種的總酚（TPC）、總黃酮（TFC）和縮合單寧（CTC）含量。不同品種小扁

8、豆 TPC為4.56-8.34 mg GAE/g DW； TFC和CTC分別為0.60-1.98 mg CE/g DW和3.00-7.80 mg CE/g DW。其中 Asterix的 TPC、TFC和 CTC含量都是最高，其次為 Greenland和Redcliff。HPLC和 HPLC-MS定性、定量分析二十種小扁豆可溶性酚類提取物中的主要酚類化合物組成，發(fā)現(xiàn)最主要的黃酮醇類化合物是山萘酚四糖苷（tetraglycoside）和三糖

9、苷（triglycoside），含量分別為210.05-297.15μg/g DW和99.96-151.81μg/g DW，其次為黃烷醇類化合物兒茶素葡萄糖苷（ catechin glucoside）、表兒茶素葡萄糖苷（ epicatechin glucoside）和兒茶素沒食子酸酯（catechin gallate），含量分別為99.27-130.10、44.92-83.55和42.87-73.93μg/g DW。
　　4．96

10、孔板法一次性快速、準確地測定20種小扁豆可溶性酚類提取物的體外化學抗氧化活性。不同品種小扁豆的 DPPH抗氧化活性為23.83-35.03μmol TE/g DW，F(xiàn)RAP測定的樣品總還原能力為18.75-34.52 AAE/g DW，ORAC測定的抗氧化活性為105.06-168.03μmol TE/g DW。其中Asterix的抗氧化活性都是最強。在 DPPH、FRAP和 ORAC三種體外化學抗氧化體系中，提取物的抗氧化能力與其酚類

11、含量都呈顯著正相關，總酚含量越高，其 DPPH、FRAP和ORAC活性也越高。特別是 FRAP值與總酚指數(shù)（TPI）、總酚含量（TPC）、總黃酮含量（TFC）和縮合單寧含量（CTC）之間的相關性系數(shù)最強。
　　5．采用更加敏感的熒光底物4-甲基傘形酮-α-D-葡萄糖苷(4-MUG)和4-甲基傘形酮油酸酯（4-MUO），建立α-葡萄糖苷酶和脂肪酶活性抑制試驗的96孔板測定方法。20種不同品種小扁豆可溶性酚類提取物抑制α-葡萄糖苷酶的

12、 IC50為23.08~42.15 mg/mL，抑制脂肪酶的IC50為6.26~9.26 mg/mL，其中Asterix對兩種酶的抑制活性都是最強。小扁豆可溶性酚類提取物對α-葡萄糖苷酶和脂肪酶的抑制活性與各種酚類化合物的含量呈顯著正相關（p<0.05）；黃酮醇類化合物如山萘酚和斛皮素糖苷對兩種酶的抑制活性最強，而兒茶素、表兒茶素和原花青素等黃烷醇類化合物沒有明顯的抑制活性。
　　6．與親脂性提取物相比，親水性提取物具有更強的體外

13、化學抗氧化活性。小扁豆中主要含有可溶性酚類化合物（不溶性酚類化合物僅占其含量5%左右）。烹煮過程對小扁豆中類胡蘿卜素、生育酚、可溶性酚類和不溶性酚類提取物中的總酚、縮合單寧含量，以及抗氧化活性都有顯著影響(P<0.05)。具體來說，烹煮過程增加了類胡蘿卜素、生育酚和黃酮醇類化合物（山萘酚糖苷等）的含量，而減少了黃烷醇類化合物（兒茶素和縮合單寧等）的含量。烹煮后，黃烷醇類化合物以及其他酚類化合物含量的減少會降低體外化學抗氧化活性，而其他植

14、物化學物，特別是脂溶性化合物的抗氧化活性增強。
　　7．用體外模擬消化研究了小扁豆 Greenland被食用后在胃腸道的生物可接受率。結果表明：小扁豆可溶性酚類提取物中總黃酮類化合物的生物可接受率最高，為66.67%，縮合單寧的生物可接受率最低，為26.54%。體外模擬胃部消化后黃烷醇類化合物（兒茶素和表兒茶素糖苷等）生物可接受率最高，在50%左右，酚酸類化合物的生物可接受率大約為21-45%，而黃酮醇類化合物（山萘酚和斛皮素糖苷

15、等）的生物可接受率最低，大約為20%。繼續(xù)體外模擬腸道消化后，酚酸類化合物全部降解，黃烷醇類化合物的生物可接受率顯著降低(p<0.05)，而黃酮醇類化合物的生物可接受率明顯升高至55-65%(p<0.05)。利用 Caco-2細胞建立細胞抗氧化模型，發(fā)現(xiàn)消化前后小扁豆可溶性酚類提取物具有很強的細胞抗氧化活性。消化前后小扁豆可溶性酚類化合物能保護由H2O2誘導的caco-2細胞的氧化應激損傷，且呈濃度依賴關系。
　　8．利用TNF-