本发明涉及一种具有耐缺氧活性恰玛古碱提物的制备及其在耐缺氧食品中的应用,属于特殊食品研究领域。
背景技术:
1、缺氧是因供氧降低或组织无法利用氧,引起机体功能、代谢以及形态结构发生异常改变的病理变化过程,包括循环性、血液性、低张性及组织性缺氧。缺氧对人体各脏器的影响与缺氧的持续时间、机体的状态和缺氧的严重程度有关。缺氧的主要症状包括头晕、头痛、恶心、行为失常、睡眠质量差、呼吸困难、记忆力退化等。长时间处于在缺氧环境下,会对肺、脑、心、胃肠道等重要器官造成损伤,严重者可导致死亡。因此,研究缺氧的发生及缺氧所引起的生理变化对缺氧的预防有重要意义(li x f,zhang j h,li g a,et al.highaltitude hypoxia and oxidative stress:the new hope brought by free radicalscavengers[j].life sciences,2023,336:122319-122319)。
2、目前常见的耐缺氧化学药物,如乙酰唑胺和地塞米松等,有许多不良反应和过敏反应,长期服用危害身体健康。因此,研究者们更多的将研究重心转向天然来源的药物。研究发现,有多种藏药对于高原缺氧引发的机体损伤具有一定的治疗作用,如蕨麻、雪灵芝、天麻、石菖蒲、冬虫夏草、狭叶红景天等(王子晗,赵安鹏,牟宏芳,等.藏药抗高原缺氧损伤保护作用研究进展[j].药学实践与服务,2022,40(05):408-415)目前藏药在耐缺氧方面的研究基本处在初步的药效学方面,存在研究不够深入的问题,且对于药物的有效成分及作用机制研究尚不清楚。此外,大多数著名的缺氧藏药都面临着自然资源减少和栽培技术不成熟的问题。因此,从藏药中探索和开发安全的耐缺氧药物是一个很有前途的研究策略。
3、恰玛古(brassica rapa.l)藏语称“纽玛”,又名蔓菁、盘菜,隶属芸薹属芸薹种芜菁亚种,是生长在海拔3200m以上的一种高原植物。恰玛古性喜冷凉、耐轻霜、不耐暑热,属长日照植物。恰玛古主产于新疆天山西南、塔里木西北地区。富含钙、铁、锌、钾等多种矿物元素(张世文.icp-oes测定恰玛古中的钙、铁、磷[j].新疆有色金属,2019,42(04):15-17),以及生多糖、黄酮类、生物碱,及硫代葡萄糖苷类化合物等(张涛,安熙强,程江南,等.维药恰玛古的化学成分及生物活性研究进展[j].中国药房,2017,28(07):982-986)研究还发现恰玛古具有抗炎、保肝护肝、止咳化痰、利湿解毒、抗辐射、耐缺氧等功效(王宇,王张,邝婷婷,等.蔓菁多糖抗高原缺氧作用研究[j].成都大学学报(自然科学版),2014,33(02)∶115-117)。
4、恰玛古作为我国新疆地区的特色药食同源植物,其活性物质更丰富,具有良好的开发前景。王宇等以恰玛古多糖对小鼠进行灌胃,通过进行常压密闭缺氧实验和低压密闭缺氧实验以及测定小鼠脑组织和血清中的mda含量和sod活性,证明了恰玛古多糖具有提高机体清除自由基能力,提高缺氧耐受力的功效(王宇,王张,邝婷婷,等.蔓菁多糖抗高原缺氧作用研究[j].成都大学学报(自然科学版),2014,33(02):115-117)。
5、旷南岳将恰玛古黄酮提取液以高剂量组(0.7570mg/ml)和低剂量组(0.3785mg/ml)进行小鼠实验,实验结果显示高剂量组和低剂量组小鼠脑内sod活性均增加,mda含量均显著降低,并且高剂量组gsh-px显著增加,证明恰玛古黄铜提取液具有显著的抗氧化作用(旷南岳.芜菁药材质量标准的初步研究[d].乌鲁木齐:新疆医科大学硕士论文,2011:36)。然而这些研究并不能很好地完全富集恰玛古的功能成分,充分地发挥其耐缺氧功能。
6、cn104095898a公开了一种恰玛古膏的制备方法及其在常压缺氧的药物中的用途(成都中医药大学.一种蔓菁膏的用途[p].中国:201410349006.x.2014-10-15)。它是将恰玛古片进行浸泡,煎煮,过滤,再将滤渣煎煮,重复两到三次,收集滤液,浓缩至相对密度1.20~1.45,制的浸膏。动物耐缺氧试验恰玛古膏组较空白组小鼠存活时间增加。该专利样品饲喂剂量高,耐缺氧效果一般。
7、杨永东以最佳提取方法为料液比1∶30g/ml,90℃水浴回流提取3次,每次2h,用30%活性炭脱色,制得恰玛古多糖,进行动物实验,恰玛古多糖对小鼠常压缺氧和急性低氧缺氧损伤的保护作用。小鼠常压缺氧实验结果显示,恰玛古多糖高剂量组能够延长耐缺氧时间,脑组织和血清中的sod活性升高,mda含量降低,结果表明恰玛古多糖具有耐缺氧和保护缺氧损伤的作用(杨永东.藏药蔓菁多糖的制备、组分分析及抗急性低压缺氧损伤作用的研究[d].成都:成都中医药大学,2014)。
8、张黎明等用微碱性溶液提取山药糖蛋白,在提取条件为温度60℃、提取时间为2.0h、料液比为1∶15g/ml、ph值为10时有最高提取率,为0.74%。微碱性环境可以尽可能的提取出山药中的糖蛋白,强碱环境则会造成糖蛋白较大程度的水解破坏,造成提取率的下降(张黎明,王艳乔,左北梅,等.微碱法提取山药糖蛋白的工艺研究[j].食品科技,2012,37(03)∶206-209)。
9、cn114053390a公开了一种耐缺氧的中药组合物及其制备方法和应用,其中药组合物包括红景天20~55份,蕨麻18~25份,蔓菁10~20份,元胡5~10份,生姜5~10份,枸杞5~10份,黄芪5~10份(西藏藏医药大学,江西中医药大学.一种耐缺氧的中药组合物及其制备方法和应用[p].中国:202111558037.2,2022-02-18)其常压耐缺氧实验和亚硝酸钠中毒实验结果显示蔓菁、元胡加入组合物中,能延长小鼠耐缺氧时间和小鼠急性脑缺血性缺氧耐受时间。该专利使用的是中药组合,并且通过煎煮法提取,功能成分的相对含量较低。
10、上述专利公开了几种恰玛古活性成分在耐缺氧方面的应用,但其研究成果均有不足之处,实验效果一般。恰玛古是传统的藏药材,也是特色的高原药食同源植物。研究发现,恰玛古中的多糖类成分具有耐缺氧功效,因此,恰玛古具有较好的开发利用价值,可用于治疗高原缺氧相关疾病和开发具有保护缺氧损伤功效的功能食品,这对于综合合理利用资源、提高恰玛古的经济价值、促进高原地区经济发展等都具有重要的现实意义。通过检索,尚未发现与本发明专利申请相关的专利公开文献。
技术实现思路
1、本发明的目的在于利用碱法提取恰玛古活性成分,提供其在耐缺氧活性方面的应用。本发明恰玛古碱提物的具体制备步骤如下:
2、(1)将恰玛古原料用清水洗涤,沥干水分,切片后置于50℃的真空干燥箱中烘干,经粉碎、过60目筛制得恰玛古粉;
3、(2)将步骤(1)所得的恰玛古粉投料于提取罐中,按照恰玛古粉与纯净水1:15~1:25g/ml的质量比加入纯净水,用食品级氧化钙混合液溶液调节提取液ph至7.0~8.0,设置提取温度为30℃~50℃,在此条件下提取1~2h;
4、(3)提取完毕用离心机进行固液分离,设置离心机转速8000r/min离心分离15min,收集上清液;
5、(4)将步骤(3)所得上清液在进口温度120℃,出口温度56℃~60℃,风机速度97%,蠕动泵速度30%,通针间隔5s的条件下进行喷雾干燥制得耐缺氧恰玛古碱提物。
6、本发明取得的有益效果是:
7、(1)本发明可以最大限度地除去恰玛古淀粉和粗纤维次要化学成分,保留最重要的具有保健功能的营养成分,包括可溶性恰玛古蛋白、恰玛古多糖、恰玛古黄酮、恰玛古多酚、维生素和多种矿物营养元素。
8、(2)利用本发明提取的恰玛古碱提物中主要活性成分可以得到较大地浓缩和富集,溶解性能也有明显的改善。所得恰玛古碱提物在常压密闭缺氧实验和亚硝酸钠中毒实验中小鼠的存活时间较空白组有显著地提高;同时可以降低心,脑和肺组织中的丙二醛(mda)的含量,并可提高超氧化物歧化酶(sod)的含量。
9、(3)传统的碱法提取方法提取温度或ph值过高,不仅易使蛋白质变性,影响产品功能特性,而且使粗蛋白母液的黏度增加,分离困难,损失增加。在高温下加工时,蛋白质将经受外消旋、水解、去硫和去酰胺等化学变化,这些变化中的大部分是不可逆的。相比之下,本发明具有提取时间短,条件温和,能耗低,适用于大规模工业化生产的优点。
1.一种具有耐缺氧活性恰玛古碱提物的制备方法,其特征在于按照下述步骤生产:
2.根据权利要求1所述一种具有耐缺氧活性恰玛古碱提物的制备方法,其特征在于耐缺氧恰玛古碱提物中多糖含量为50.1%~56.34%,蛋白含量为0.1%~0.5%,多酚含量为0.32%~0.47%,黄酮含量为0.05%~0.15%。
3.根据权利要求1所述一种具有耐缺氧活性恰玛古碱提物的制备方法,其特征在于饲喂恰玛古碱提物后在常压密闭缺氧实验时中剂量组小鼠的存活时间较空白组最高可延长13.02%,亚硝酸钠中毒实验时低剂量组的存活时间较空白组最高可延长3.91%,高剂量组在降低心,肺和肝组织中的丙二醛(mda)含量实验时最高分别为21.95%、32.0%和45.16%,提高超氧化物歧化酶(sod)含量实验时最高分别为37.47%、36.52%和20.56%。
4.一种权利要求1-3任一所述制备方法制备得到的具有耐缺氧活性恰玛古碱提物。
5.根据权利要求4所述的具有耐缺氧活性恰玛古碱提物的应用,其特征在于所述恰玛古碱提物用于制作压片糖果和饼干耐缺氧功能食品。