竹筍中甾醇類化合物的研究——竹筍甾醇化學、工藝學及生物學功能.pdf

1、竹筍(Bamboo shoot)，即竹子膨大的芽或幼嫩的莖，是我國大宗的農副產品，但長期以來我國筍加工產品單一，企業(yè)經濟效益低下，導致鮮筍銷售困難，而且傳統(tǒng)的筍加工過程伴隨著大量廢棄物的產生，易造成嚴重的環(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，瞄準竹筍中的次生代謝產物，從中挖掘出有益于人類健康的天然素材，重點對甾醇類化合物進行了系統(tǒng)的化學、工藝學和功能性研究，對竹筍資源深度轉化進行了探索，

2、以期為我國傳統(tǒng)竹筍加工產業(yè)開拓新的經濟增長點，使其朝著“效益最大化、環(huán)境友善型和資源零剩余”的目標邁進。現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)的差異以及是否經過

3、加工處理均會影響其甾醇含量，水煮筍加工過程中廢棄的筍頭和筍殼具有相對高的總甾醇含量，尤以毛竹春筍的筍殼最具開發(fā)價值。 2.對Liebermann-Burchard比色法測定竹筍及其提取物中總甾醇含量的測試條件進行了優(yōu)化，檢測波長調整為665nm，顯色反應時間調整為12mins，適用于工廠的快速在線檢測。首次建立了超高效液相色譜與質譜聯用(UPLC-APCI-MS)分析甾醇類化合物的檢測技術，具體步驟為：試樣經超臨界CO<,2>流

4、體萃取甾醇，經皂化、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)為流動相，線性梯度洗脫，最后經APCI+質譜分析測定。方法學論證顯示，此法結果可靠、準確、靈敏，非常適合于研究型的分析檢測。 3.超臨界CO<,2>流體萃取竹筍甾醇的工藝研究表明，無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。通過單因素試驗及二次正交旋轉試驗，優(yōu)化了超臨界萃取竹筍甾醇的工藝參數，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，萃取時間為2.5h，此時理論最大的甾醇萃取率為98.4％，驗證試驗證明實際值與理論值接近；同時，此優(yōu)化的工藝條件在不同規(guī)模的超臨界萃取過程(萃取釜容積從5L到300L逐級放大)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、技術進行精制，獲得總甾醇含量在50％以上的精制品(PBS<,50>)。利用二次正交旋轉試驗考察真空度、蒸餾溫度及其交互作用對目標組分(重組分)得率和制劑精度的影響，優(yōu)化的工藝參數組合為：蒸餾溫度為220℃MPa，真空度為0.005mbar，此時最大理論制劑精度為72.6％；經實際試驗驗證，實際值與估算值相近。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含量和動脈粥樣硬化指數，而對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，對肝臟的色澤、質地、體積有顯著改善作用。調脂試驗表明，PBS<,25>的綜合調脂效果和制劑的性價比顯著優(yōu)于PBS<,50>和β-谷甾醇，可以認為竹筍甾醇的超臨界萃取物(PBS<,25>)是竹筍降脂、調脂的“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，降脂作用機理有：(1)抑制脂質的吸收和促進脂質排泄，(2)是通過抑制內源性膽固醇及甘油三酯的生成或促進代謝。 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，抑制小鼠腹腔毛細血管通透性的亢進。消痔靈致大鼠慢性非細菌性前列腺炎模型研究，發(fā)現竹筍甾醇具有消除前列腺炎癥和水腫、維持前列腺上皮細胞結構的穩(wěn)定性、改善上皮分泌酸性磷酸酶的功能的作用。其抗炎作用的機理可能