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(食品科学与工程专业论文)松花粉成分分析及其轻身减肥功能初探.pdf.pdf 免费下载
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文档简介
浙江大学硕士学位论文摘要 摘要 花粉是植物的精细胞,素有“完全营养素”和“微型营养库”之美誉。近 2 0 年来,国内外对花粉有益成分、药理作用和生理功能进行了大量的研究,证 实其对人体六十多种疾病具有良好的防治效果,在医药、保健品、功能性食品以 及日用化妆品领域有着广阔的开发前景。松花粉是我国资源蕴藏量巨大的风媒花 粉,药用和食用历史悠久,1 9 9 7 年被批准为新资源食品,现已列作普通食品管 理。但目前松花粉的开发利用整体技术水平仍然偏低,基础研究匮乏,产品形式 单一,亟待展开深层次的系统研究,为资源的有序开发和高效利用奠定基础。 本硕士论文研究课题立足传统医学对松花粉“久服令轻身”的功效记载、以 及近期对松花粉抗氧化、降血脂、增加脂质排泄等的实验研究报道,选用我国资 源量最大、最具开发利用价值的三个主要松花粉品种( 马尾松、油松和云南松) , 采用7 0 的乙醇分别对其破壁和不破壁试样进行提取,对醇提物中主要次生代谢 产物( 黄酮、酚酸和甾醇) 的含量进行分析比较,并对油松花粉醇提物进行“四 部位法”分级处理。然后,依据天然产物的减肥功效与其抗氧化功能因子之间存 在一定耦合度的背景资料,采用多种不同的抗自由基和抗氧化评价体系,对六个 松花粉醇提物以及油松花粉的四个分级部位进行分析和比较,测试其对脂肪酸合 酶( f a s ) 的抑制活性,观察破壁处理对松花粉表面形态、持水力和吸油性等的 影响,比较其在模拟胃液和肠液条件下吸附胆固醇和胆酸钠能力的大小,并采用 小鼠预防性减肥试验模型,探索松花粉及其提取物的体重控制效果及可能的作用 机制。主要的研究结论如下: ( 1 ) 不同品种松花粉试样的常规组分对比分析 选取蛋白质、游离脂肪、总糖和膳食纤维含量作为常规组分的代表。分析 结果表明,云南松的蛋白质和游离脂肪含量都明显低于马尾松和油松,而可溶性 糖和膳食纤维的含量则明显高于后者;油松的蛋白质和游离脂肪含量显著高于其 他两种。 ( 2 ) 不同品种、破壁与否松花粉试样的非营养素对比分析 以松花粉7 0 醇提物为测试对象,重点考察其总黄酮、酚酸和甾醇三类次生 浙江大学硕士学位论文摘要 代谢产物的含量。结果表明,三个不同品种间总黄酮含量差异较为明显,以马尾 松为高( 破壁与不破壁的醇提物中分别达到1 7 3 8 m g g 与2 3 7 4 r n g g ) 、油松为低 ( 1 2 2 3 m g g 与1 5 1 5 m g g ) ,三者的酚酸和甾醇含量差异不明显;未经破壁的原 花粉的各项非营养素指标均高于对应的破壁试样,尤以马尾松总黄酮的差异最为 显著( a = 6 3 6 m g g ) 。 ( 3 ) 松花粉醇提物抗氧化性能的比较研究 采用多种抗氧化评价体系,其中包括活性氧自由基( o 2 、。o h 、h o o 、d p p h 、 a b t s ) 清除、全血总抗氧化能力评价和抗油脂氧化能力测定,比较了三个品 种、破壁处理与否的六个醇提试样和油松醇提物四个分级部位( 石油醚相,乙酸 乙酯相、正丁醇相和水相) 的抗氧化性能强弱。结果显示,各试样均表现出一定 的抗氧活性,破壁后提取物明显优于未破壁的,品种不同对抗氧活性亦带来一定 差异;油松醇提物的四个分级部位中,中等极性组分( 乙酸乙酯和正丁醇相) 的 抗油脂氧化能力显著高于其他部位。然而,试样抗氧化能力的大小与其总黄酮和 酚酸含量之间的关联度不强。 ( 4 ) 松花粉及其提取物轻身减肥功效及其作用机理研究 体外实验:测试了油松花粉醇提物及其不同分级部位对脂肪酸合酶( f a s ) 的抑制能力,考察了六个松花粉样品颗粒的显微结构、比表面积、持水力、吸油 性,以及在模拟胃液和肠液条件下对胆固醇和胆酸钠的吸附能力;动物试验:选 用i c r 小鼠的预防性减肥模型,进行了为期6 周的动物试验,全面考察油松破 壁花粉、7 0 乙醇提取物、提取后残渣对小鼠体重、体脂、肝脏f a s 酶活性及其 与脂质代谢相关的血生化指标的影响。主要实验结果如下: 油松花粉醇提物的石油醚相和乙酸乙酯相在体外均表现出很强的f a s 抑 制活性,其作用强于阳性对照绿尿酸和表没食子儿茶素没食子酸酯( e g c g ) , 正丁醇相与总的醇提物活性接近,而萃余后的水相几乎无f a s 抑制作用,说明 松花粉中具有f a s 抑制能力的物质主要是中低极性的化合物,与其强抗氧活性 组分( 中极性部位) 存在一定的交集。 松花粉是一种优质的人体膳食纤维补充剂,其持水力、吸油性、对胆固醇 和胆酸钠吸附能力均强于大豆膳食纤维;破壁处理能够大大增加颗粒的比表面 积,破壁后花粉试样在持水力( w h c ) 、吸油性( o h c ) 以及模拟胃液( p h ; 浙江大学硕士学位论文摘要 2 0 ) 条件下对胆固醇的吸附能力略优于原花粉;而在模拟肠液( p h = 7 0 ) 条件 下,原花粉对胆固醇和胆酸钠的吸附能力显著优于破壁试样,认为可能与松花粉 颗粒的表面性质有关。 在小鼠预防性减肥试验中,油松原花粉( 1 2 9 k g b w d ,未破壁) 与破壁 油松花粉醇提物的中剂量( 0 3 9 k g b w d ) 均表现出可与阳性对照药物( 赛尼可, 有效成分为奥利司他,0 0 5 9 k g b w d ) 相媲美的体重增长抑制效果,且油松原花 粉显著降低了实验小鼠的血清t c 和t g 水平;油松花粉醇提物高剂量 ( 0 7 9 k g b w d ) 能显著降低小鼠血清t g 水平;各松花粉试样( 包括提取后的残 渣) 均能显著抑制小鼠肝脏的f a s 活性,其中醇提物高剂量( o 7 9 k g b w d ) 对 f a s 酶活的抑制率超过5 0 。, 综合上述成分分析和体内外实验的结果,证实了松花粉具有一定的“轻身减 肥 功效,作用机制可能与其抗氧化活性、f a s 抑制作用、松花粉结构形态和膳 食纤维的行为特征有关,关于松花粉控制体重的关键组分及其作用途径有待进一 步的深入研究。 关键词:松花粉;破壁处理;颗粒吸附能力;抗氧化活性;f a s 抑制;小鼠动物 实验;预防性减肥模型 浙江大学硕士学位论文 a b s t r a e t a b s t r a c t p o l l e ni st h es p e r mc e l lo fp l a n t i ti sw e l lk n o w na s “f u l ln u t r i e n t sl i b r a r y a n d m i c r o n u t r i e n t sb a s e ”r e s e a r c h e si na n da b r o a dc h i n aw i t h i n2 0y e a r ss h o w e dt h a tp o l l e no f d i f f e r e n ts p e c i e sc a nc u r eo rp r e v e n tm o r et h a n6 0k i n d so fd i s e a s e so fh u m a nb e i n g s i th a sp r o m i s i n gp r o s p e c t si nm e d i c i n e ,h e a l t h yp r o d u c t s ,a n df u n c t i o n a lc o s m e t i c s p i n ei sak i n do fa n e m o p h i l o u sp l a n tw i t ha n de k t r e m ea b u n d a n tr e s o u r c e si nc h i n a p i n ep o l l e ni sc h i n e s et r a d i t i o n a lm e d i c i n e f o o d c h i n an a t i o n a lm i n i s t r yo fp u b l i c h e a l t hh a sd e f i n e dp i n ep o l l e na sak i n do fn e wf o o dr e s o u r c ea n ds u p e r v i s e di ta sa n o r m a lf o o ds c i e n c e19 9 7 h o w e v e r , t h e r ea r eo n l yaf e wb a s i cr e s e a r c h e s ,as m a l l r a n g eo fp r o d u c td i v i s i o n s ,a n dm u c hl o w e ru t i l i z a t i o nl e v e lo nt h i ss p e c i a lp r e c i o u s r e s o u r c e i ti si nu r g e n tn e e dt or e s e a r c ha n dd e v e l o pd e e p l ya n ds y s t e m a t i c a l l y , i n o r d e rt ol a yaf o u n d a t i o nf o rt h ee f f i c i e n tu t i l i z a t i o no f p i n ep o l l e n t h i 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e c tt h ea n t i o x i d a n ta c t i v i t y t h em e d i u mp o l a r i t yp h a s e s ( n - b u t a n o l p h a s ea n de t h y la c e t a t ep h a s e ) o fp i n u sm a s s o n i a ne x t r a c ta r eb e t t e rt h a no t h e rp o l a r p a r t s h o w e v e r , t h er e l a t i o n s h i pb e t w e e na n t i o x i d a n tc a p a c i t ya n dc o n t e n t so ft o t a l f l a v o n o i d sa n dp h e n o l i ca c i d si ne x t r a c t sa r en o tc l e a r 4 ) w e i g h tc o n t r o le f f e c to f p i n ep o l l e na n dt h em e c h a n i s m s i nv i t r o :t h ei n h i b i t i o n a b i l i t i e st of a t t ya c i ds y n t h a s eo fp i n u st a b u l a e f o r m i sc a r tp o l l e ne x t r a c t sa n di t s4 p o l a rf r a c t i o n sw e r et e s t e d ;t h ei n f l u e n c eo fw a l l - - b r e a k i n gp r e - - t r e a t m e n to ns u r f a c e c h a r a c t e ra n da d s o r p t i o nc a p a c i t yo fw a t e r , o i l ,c h o l e s t e r o la n db i l es o d i u mw e r e i 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yo ff a si nm i c e sl i v e r e t h a n o le x t r a c ta tt h ed o s a g e o f o 7 9 k g b w di n h i b i t st h em i c e sl i v e rf a sb y5 0 a l le x p e r i m e n t a lr e s u l t ss h o w e dt h a tp i n ep o l l e nh a sw e i g h tc o n t r o le f f e c tb o m 加 v i t r oa n di nv i v o t h em e c h a n i s mm a yb er e l a t e dt oi t sa n t i o x i d a n ta b i l i t y , f a s i n h i b i t i o na c t i v i t y , t h ep h y s i c a lc h a r a c t e ro fp o l l e na n dt h ef u n c t i o no fd i e t a r yf i b e r m o r er e s e a r c h e so nt h ek e yc o m p o u n d so fp i n ep o l l e na n dt h ea c t i o ns i t e so nw e i g h t c o n t r o la r er e q u i r e d k e y w o r d s :p i n ep o l l e n ;w a l lb r e a k ;a b s o r p t i o na b i l i t y ;a n t i o x i d a n t ;w e i g h tl o s e ; i n h i b i t i o no ff a t t ya c i ds y n t h a s e ;m i c ee x p e r i m e n t ;p r e v e n t i v em o d e lo fw e i g h tc o n t r o l v i i i 浙江大学研究生学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的 研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发 表或撰写过的研究成果,也不包含为获得逝姿盘堂或其他教育机构的学位或 证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文 中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名:童i 杰,文签字日期:僻年多月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解逝望太堂有权保留并向国家有关部门或机 构送交本论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权逝姿苤堂 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播,可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文作者签名:锄支阜 签字日期:钐矽多年6 月易日 签字日期:钐矽年b 月勿日 导师签名: 签字日期:矽j 扩年彦月日 浙江大学硕士学位论文致谢 致谢 值此论文完成之际,首先要感谢我的两位导师一一张英教授和吴晓琴副教授 两年多来对我的悉心指导和栽培。从课题的选择开展,到论文的最终完成,二位 老师都倾注了极大的精力,指引和辅导我完成研究项目。她们严谨的科学态度、 治学精神,注重学生个性及自主能力培养的理念,深刻吸引和鼓励了我,使我在 各方面获益匪浅。二位老师在两年多时间内给我提供的宽松自由的环境,也让我 有机会充分发展和提高多方面的素质。在此谨向张老师和吴老师致以衷心的感谢 和诚挚的敬意! 感谢烟台新时代健康产业有限公司对本课题的大力支持。 另外,还要向许许多多在两年的研究生学习以及六年浙江大学生活中,给予 我帮助支持,以及共同工作过的同学、朋友们表示感谢! 感谢焦晶晶师姐、章宇 师兄在我实验起步阶段对我的启蒙;感谢石嘉怿师姐、陆柏益师兄,夏道宗师兄、 张建友师兄、龚金炎师兄、陈秋平同学在实验研究过程中对我的用心指导与帮助; 感谢金成、王文峰、王坊、陈亚琪、戴甜甜、李栋、鲍剑锋、傅燕林、康海权、 陈泉、屠金平、罗晓伟、蒋孝燕、解伟妮等师弟师妹们对我实验的支持与配合; 感谢但俊峰、张字环、兰菲、杨俞晓、李恒星、江萍、黄涛、c a r s t e n 等各位同 学通过各种不同的形式对我的课题提供的帮助;特别感谢伴随我一同度过六年时 间的老同学王艺熹、邹慧熙、穆林、蔡贞贞,一路走来对我各方面的照顾。事实 上,食品楼的每个实验室,几乎每位与我接触过的前辈、同学们都给我提供过许 许多多的帮助,请原谅无法在此一一列出,没有这些支持的积累,我是无法如此 顺利地完成所有工作的。 再次感谢以上各位以及关心照顾过我的所有老师与长辈们! 最后,向论文评阅人和答辩委员会的所有专家、教授致以最衷心的感谢! 刘杰尔j u 俯列、 2 0 0 8 5 - 1 6 于浙江大学 浙江大学硕士学位论文 第一章绪论 第一章绪论 1 1 花粉的研究和开发利用现状 花粉是植物的雄性繁殖细胞( 即雄配子) ,其营养、药用成分非常丰富,富 含蛋白质、氨基酸、碳水化合物、维生素、脂类等多种营养成分以及酶、辅酶、 激素、黄酮、多肽、微量元素等生理活性物质,素有“完全营养素”和“微型营 养库”之美誉【1 2 】。花粉粒多呈黄色,少数种类为白色或褐色,大多呈近球形对 称状,表面具有沟槽和一定数目的萌发孔。一般未干燥的花粉营养成分组成为: 蛋白质2 0 2 5 ,碳水化合物4 0 5 0 ,脂肪5 1 0 ,矿物质2 3 ,水分1 5 2 0 。 按照传播方式的不同,花粉可分为虫媒花粉和风媒花粉。人类开发利用最多 的是虫媒花粉中的蜂花粉( 9 0 ) ,如玉米花粉、油菜花粉、洋槐花粉、苹果花 粉等,即工蜂从花蕊内采集的花粉粒,在采集过程中混入了蜜蜂的唾液,形成了 不规则扁圆形的团状物。风媒花粉主要有松花粉、蒲公英花粉等,松花粉原料主 要依靠人工采集【3 1 。 我国是世界上开发、利用花粉最早的国家,古代中国和埃及就以花粉作为 抗衰老的药物,人们称花粉是“青春的源泉”。在中国传统医书神农本草经、 新修本草、本草集要、本草纲目、本草汇言等中都记载了蒲公英花粉、 松花粉等在利尿,轻身,润心肺,除风湿等方面的作用近2 0 年来,国内外对 花粉有益成分、药理作用和生理功能进行了大量的研究,证实花粉对人体6 0 多 种疾病具有良好的防治效果,其在保健食品和日用化妆品领域的应用和开发也越 来越受到业界的青睐。 如天然花粉含有的丰富营养物质添加到护肤品中,能被皮肤细胞直接吸收, 改善皮肤营养状态;促进皮肤细胞新陈代谢,保持皮肤柔软,延缓皮肤衰老;防 止皮肤干燥脱屑,增加皮肤弹性,而且对消除面部黄褐斑及皱纹均有疗效【4 1 。古 食谱山堂肆考饮食卷二记载:女皇武则天为延年益寿,天天用花粉和米捣碎, 蒸糕食用。清代御香缥缈录中,也有慈禧太后服用和浴用蜂花粉养颜美容的 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 记载。据称,在日本和欧美的模特界,几乎都使用花粉作为美容用品。 对于花粉提取物及其中的类黄酮等酚性化合物在抗氧化能力方面的研究有较多 的报道。t a n i am a r i a 等f 5 1 ,石玉平等【6 1 、曹炜等刁的研究表明,各类花粉中提取 得到的酚类物质有着良好的清除自由基和抑制脂质过氧化能力。然而,m l e j a 等【8 1 研究了1 2 种植物花粉中酚类物质( 总酚、苯丙素苷类、黄酮类和花青素) 与抗氧化性能( 总抗氧化活性、自由基清除活性、抗羟基自由基能力) 的关系, 显示了花粉提取物的抗氧化能力与苯丙素苷类的水平正相关,而与总酚含量无 关,相似结果在c a m p o s 等【9 】的研究中也有提及。 花粉具有抗癌作用早已引起广泛关注,现初步探明花粉抗肿瘤的化学基础 主要是多糖。杨晓萍等【l o 】从油菜花粉中提取油菜花粉多糖( i 心p ) ,采用小鼠进 行肿瘤细胞抑制实验,当剂量在2 0 0 m g k g b w d 时,抑瘤率高达5 1 2 6 ,且存 在明显的量效关系;进一步研究”1 2 1 显示r p p 与环磷酰胺( c y ) 具有一定的协 同增效作用,并能缓解c y 对机体免疫器官的损害。 使用花粉治疗前列腺炎和前列腺肥大在动物实验和临床观察中都有良好效 果,并已开发成治疗药物。国内知名的治疗前列腺增生的中成药“前列康”就是 一种纯的油菜花粉制剂。花粉中丰富的功能性成分协同作用,平衡体内营养,增 强新陈代谢,防止毛细血管通透性障碍,全面提高机体免疫功能,这是前列康防 治前列腺增生的物质基础。同时,花粉还具有调节内分泌的功能。如其中所含丰 富的亚麻酸可在人体内转化为花生四烯酸,进而在环氧化酶的作用下合成过氧化 物p g g 2 与p g h 2 ,然后相继在前列腺素异构酶和前列腺素合成酶的催化作用下 合成前列腺素与前列腺环素,从而对前列腺体产生抗增生作用。花粉中所含的黄 酮类化合物、吲哚乙酸也是前列腺病因的克g t l 3 】。另外,据m a c d o n a l dr 等【1 4 1 的研究,花粉类物质抑制前列腺增生的有效成分可能为脂溶性成分g b x ( e a 一1 0 , 阿魏酰y 一丁二胺) 。 用花粉提取物对不同来源的细胞进行体外培养,结果显示,来源于前列腺 的细胞增殖可明显地被花粉提取物抑制,非前列腺来源的细胞则不受影响,表明 花粉提取物对前列腺细胞具有选择性抑制作用,而且对激素不敏感型细胞的抑制 作用大于激素依赖型细胞。此外,其对人体前列腺增生组织来源的上皮细胞和成 纤维细胞也有明显抑制作用,其中上皮细胞更为敏感1 5 】。丛涛等1 6 1 使用松花粉 2 浙江大学硕士学位论文第一章绪论 片治疗大鼠前列腺增生,结果显示松花粉可以通过调节机体雌雄激素水平来发挥 治疗前列腺增生的作用。文献【1 7 】报道了油菜花粉治疗前列腺增生中的潜在分子 机理可能与黄酮类化合物有关,这些成分明显地减少了前列腺特异抗原的分泌。 郑延辰等【婚】运用自制的花粉六味丸内服,临床观察3 0 例治疗前列腺增生的治疗 效果,总有效率为9 3 3 3 ,超过前列康对照组( 7 6 7 0 o 涂从刚等【3 9 1 使用油 菜花粉做了6 8 例临床试验,治愈率为7 7 9 ,总有效率达9 5 6 。 在花粉对机体免疫力影响方面,大量研究报道了对体重、胸腺、脾重、淋 巴细胞转化、巨噬细胞吞噬、n k 细胞激活、外周血i g g 、脾脏空斑溶血、腹腔 巨噬细胞内酸脱氢酶、精氨酸酶等多种指标的影响,证明花粉具有促进免疫器官 发育、增强免疫细胞活性、提高机体免疫功能的效果,临床效果同样显著f 1 1 5 1 。 f e n g 等【1 9 】研究了蒲黄的乙醇提取物( 主要含黄酮、类固醇和挥发油) 在小鼠身 上的免疫抑制能力,显示1 0 m g d 剂量可以显著抑制小鼠的细胞和体液反应。 此外,不少药理实验表明,花粉还具有降血脂2 0 l 、保护心血管、抗辐射【2 1 l 、治 疗慢性胃炎、减肥和防止便秘等作用。 近年来的研究显示,除了花
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