竹筍中甾醇類化合物的研究——竹筍甾醇化學(xué)、工藝學(xué)及生物學(xué)功能.pdf

1、竹筍(Bamboo shoot)，即竹子膨大的芽或幼嫩的莖，是我國(guó)大宗的農(nóng)副產(chǎn)品，但長(zhǎng)期以來(lái)我國(guó)筍加工產(chǎn)品單一，企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益低下，導(dǎo)致鮮筍銷售困難，而且傳統(tǒng)的筍加工過(guò)程伴隨著大量廢棄物的產(chǎn)生，易造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。 本論文以開發(fā)利用水煮筍加工的大宗廢棄物(筍殼、筍頭和筍液)為出發(fā)點(diǎn)，瞄準(zhǔn)竹筍中的次生代謝產(chǎn)物，從中挖掘出有益于人類健康的天然素材，重點(diǎn)對(duì)甾醇類化合物進(jìn)行了系統(tǒng)的化學(xué)、工藝學(xué)和功能性研究，對(duì)竹筍資源深度轉(zhuǎn)化進(jìn)行了探索，

2、以期為我國(guó)傳統(tǒng)竹筍加工產(chǎn)業(yè)開拓新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，使其朝著“效益最大化、環(huán)境友善型和資源零剩余”的目標(biāo)邁進(jìn)?，F(xiàn)將主要研究成果歸納如下： 1.竹筍是一種富含植物甾醇的健康食品，其次生代謝產(chǎn)物以甾醇含量為最高(251.4～279.5mg/100g)，其次是多糖(231.7～253.2 mg/100g)；竹筍甾醇中相對(duì)含量較高的是β-谷甾醇，其他包括蕓苔甾醇、豆甾醇、膽甾醇、麥角甾醇和谷甾烷醇等；竹筍品種、部位和收獲季節(jié)的差異以及是否經(jīng)過(guò)

3、加工處理均會(huì)影響其甾醇含量，水煮筍加工過(guò)程中廢棄的筍頭和筍殼具有相對(duì)高的總甾醇含量，尤以毛竹春筍的筍殼最具開發(fā)價(jià)值。 2.對(duì)Liebermann-Burchard比色法測(cè)定竹筍及其提取物中總甾醇含量的測(cè)試條件進(jìn)行了優(yōu)化，檢測(cè)波長(zhǎng)調(diào)整為665nm，顯色反應(yīng)時(shí)間調(diào)整為12mins，適用于工廠的快速在線檢測(cè)。首次建立了超高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用(UPLC-APCI-MS)分析甾醇類化合物的檢測(cè)技術(shù)，具體步驟為：試樣經(jīng)超臨界CO<,2>流

4、體萃取甾醇，經(jīng)皂化、固相萃取純化后，采用AcquityBEH C18色譜柱，以純甲醇～1％乙腈水溶液(v/v)為流動(dòng)相，線性梯度洗脫，最后經(jīng)APCI+質(zhì)譜分析測(cè)定。方法學(xué)論證顯示，此法結(jié)果可靠、準(zhǔn)確、靈敏，非常適合于研究型的分析檢測(cè)。 3.超臨界CO<,2>流體萃取竹筍甾醇的工藝研究表明，無(wú)論在萃取率還是制劑精度上均優(yōu)于傳統(tǒng)溶劑(正己烷)提取。通過(guò)單因素試驗(yàn)及二次正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)，優(yōu)化了超臨界萃取竹筍甾醇的工藝參數(shù)，即原料粒度控制在

5、40～60目，不使用夾帶劑，萃取壓力為26.2MPa，萃取溫度為43.4℃，CO<,2>流量為25.4L/h，萃取時(shí)間為2.5h，此時(shí)理論最大的甾醇萃取率為98.4％，驗(yàn)證試驗(yàn)證明實(shí)際值與理論值接近；同時(shí)，此優(yōu)化的工藝條件在不同規(guī)模的超臨界萃取過(guò)程(萃取釜容積從5L到300L逐級(jí)放大)中均具良好的適用性。采用上述工藝得到的竹筍甾醇制劑(PBS<,25>)，總甾醇含量大于25％。 4.以PBS<,25>為起始物料，采用短程分子蒸餾

6、技術(shù)進(jìn)行精制，獲得總甾醇含量在50％以上的精制品(PBS<,50>)。利用二次正交旋轉(zhuǎn)試驗(yàn)考察真空度、蒸餾溫度及其交互作用對(duì)目標(biāo)組分(重組分)得率和制劑精度的影響，優(yōu)化的工藝參數(shù)組合為：蒸餾溫度為220℃MPa，真空度為0.005mbar，此時(shí)最大理論制劑精度為72.6％；經(jīng)實(shí)際試驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)際值與估算值相近。成分分析表明，分子蒸餾中去除的主要是PBS<,25>中的烷烴和脂肪酸類。 5.大鼠高脂血癥模型研究結(jié)果表明，竹筍甾醇(PB

7、S<,25>和PBS<,50>)能顯著降低高脂血癥大鼠血清總TC、TG、LDL-c含量和動(dòng)脈粥樣硬化指數(shù)，而對(duì)HDL-c含量沒有影響；竹筍甾醇能有效降低大鼠肝臟TC、TG水平，減輕脂肪肝和降低肝指數(shù)，對(duì)肝臟的色澤、質(zhì)地、體積有顯著改善作用。調(diào)脂試驗(yàn)表明，PBS<,25>的綜合調(diào)脂效果和制劑的性價(jià)比顯著優(yōu)于PBS<,50>和β-谷甾醇，可以認(rèn)為竹筍甾醇的超臨界萃取物(PBS<,25>)是竹筍降脂、調(diào)脂的“最佳有效活性部位”。竹筍甾醇的降脂

8、活性成分是甾醇和不飽和脂肪酸，降脂作用機(jī)理有：(1)抑制脂質(zhì)的吸收和促進(jìn)脂質(zhì)排泄，(2)是通過(guò)抑制內(nèi)源性膽固醇及甘油三酯的生成或促進(jìn)代謝。 6．竹筍甾醇具有顯著的抗炎作用，其能降低巴豆油所致小鼠耳廓和蛋清所致大鼠足跖的腫脹程度，抑制小鼠腹腔毛細(xì)血管通透性的亢進(jìn)。消痔靈致大鼠慢性非細(xì)菌性前列腺炎模型研究，發(fā)現(xiàn)竹筍甾醇具有消除前列腺炎癥和水腫、維持前列腺上皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性、改善上皮分泌酸性磷酸酶的功能的作用。其抗炎作用的機(jī)理可能