【摘要】：枸杞葉(LL)富含營養(yǎng)和生物活性物質(zhì),尤其是它富含礦質(zhì)元素和多糖(LP),而且這些礦質(zhì)元素和多糖是通過離子鍵結(jié)合在一起的。然而,前人研究表明,由于多糖較大的分子量(Mw)和緊實(shí)的球狀構(gòu)象,這些礦質(zhì)元素在Caco-2細(xì)胞模型中的吸收率低。本研究的目標(biāo)就是通過降解方法化學(xué)修飾枸杞葉多糖結(jié)構(gòu),提高枸杞葉中礦質(zhì)元素的吸收率。因此,本研究首先提取了含有礦質(zhì)元素的枸杞葉多糖(LPC),分析了其組成特征,采用抗壞血酸(Vc)和過氧化氫(H2O2)對(duì)其進(jìn)行化學(xué)降解,獲得降解多糖(LPD)。為闡明礦質(zhì)元素中的吸收率,我們采用體外胃腸液模擬/Caco-2細(xì)胞模型分析比較了 LPC和LPD中Ca,Fe,Zn和Mg四種礦質(zhì)元素的生物可及性和吸收率。體外胃腸液研究包括三個(gè)消化階段的模擬:模擬唾液(SSF)用來模擬口腔階段的初始消化;然后是模擬胃液(SGF),用來模擬在胃中的消化;最后是模擬腸液(SSF),用來模擬在小腸中的消化。將獲得的SGF和SIF與Caco-2細(xì)胞共培養(yǎng),獲得LPC和LPD中礦質(zhì)元素吸收的相關(guān)信息。結(jié)果如下:1.LPC的基本成分和特征。LPC是富含礦物質(zhì)的LL多糖提取物,a)LPC中蛋白質(zhì)含量為2.5%,糖和糖醛酸的含量分別為79%和13%。b)LPC富含礦物質(zhì),Ca、Fe、Zn 和 Mg 的含量分別為 10.8、2.29、0.41 和 3.96 mg/g。c)LPC 由六種單糖組成,分別是阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、木糖、半乳糖和葡萄糖。d)傅立葉變換紅外光譜(FTIR)結(jié)果表明LPC具有羧基拉伸振動(dòng)的典型吸收峰,表明存在糖醛酸。同時(shí),核磁共振(NMR)分析證實(shí)LPC由六種單糖組成,并且在位移δ174.36 ppm處具有糖醛酸的信號(hào)。e)LPC分子量(Mw)為162 kDa,并且回轉(zhuǎn)半徑(Rg)對(duì)MW的曲線斜率為0.32,表明LPC為緊密球形構(gòu)象,其礦物質(zhì)被包裹在多糖內(nèi),因此不利于分解和釋放礦物元素。2.降解對(duì)LP組成和特性的影響。使用Vc和H2O2降解后獲得LPD,主要結(jié)果如下:a)氣相色譜(GC)分析顯示LPC由六種單糖組成,分別為阿拉伯糖、鼠李糖、核糖、木糖、半乳糖和葡萄糖。這表明降解對(duì)LP的單糖組成沒有顯著影響。b)降解對(duì)總糖含量沒有顯著影響。經(jīng)降解后,總糖含量下降至77.2%,而糖醛酸含量略微增加至19.2%。c)LP經(jīng)降解后,Ca和Zn的含量分別增加到11.5 mg/g和 0.72 mg/g,而 Fe 和 Mg 含量分別降至 1.5 mg/g 和 3.6 mg/g。d)LPD 的 FTIR 顯示出典型的多糖吸收模式,進(jìn)一步證明兩種LP都含有豐富的多糖。LPD的主峰與LPC的主峰幾乎相同,表明降解沒有引起主要基團(tuán)轉(zhuǎn)化。e)NMR結(jié)果證實(shí)LPD由六種單糖組成,降解沒有改變LPC的單糖組成。在δ90-110 ppm處的13C NMR信號(hào)證實(shí)在兩個(gè)LP中都存在α-和β-單糖構(gòu)型,并且兩個(gè)多糖在δ174.36 ppm處都有較強(qiáng)信號(hào),表明都存在糖醛酸。f)通過降解,LPD的分子量顯著降低至94 kDa,而Rg對(duì)Mw的斜率增加至0.52,表明降解后LP分子結(jié)構(gòu)的顯著變化。3.LP的結(jié)構(gòu)和構(gòu)象。LPC具有緊密球形構(gòu)象,這種構(gòu)象使礦物元素被包裹在多糖內(nèi)部,不利于礦物元素的解離和釋放。使用H202和Vc對(duì)LP進(jìn)行降解,對(duì)其分子結(jié)構(gòu)有顯著影響。這可能是由H202和Vc的反應(yīng)體系中產(chǎn)生的羥基自由基與多糖的氫原子發(fā)生反應(yīng),使糖苷鍵斷裂所致。該反應(yīng)將LPC分子結(jié)構(gòu)從緊密球形轉(zhuǎn)變?yōu)樗缮⒕�型構(gòu)象,可導(dǎo)致更多元素被解離和釋放。4.消化和胃腸道生物可及性。a)FTIR分析表明,LPC和LPD經(jīng)過模擬胃腸消化前后的主峰幾乎相同,說明消化過程中沒有發(fā)生主要基團(tuán)的轉(zhuǎn)化。b)與LPC相比,LPD中的四種礦質(zhì)元素在經(jīng)過SGF和SIF處理后都得到了提高。SIF處理后的LPD中的Mg具有最高的生物可及性,達(dá)到68.18±3.32%,而SGF處理的LPC中的鐵最低,低至10.52±1.73%。但是LPC和LPD經(jīng)過SGF后其礦質(zhì)元素的生物可及性沒有顯著差異,而經(jīng)過SIF處理后降解后的多糖明顯比沒降解的高。5.在Caco-2細(xì)胞中的吸收。降解促進(jìn)了 LP中礦物質(zhì)在Caco-2細(xì)胞中的吸收,且LPD在Caco-2細(xì)胞中的吸收速率高于LPC。降解使LP中的Ca、Fe、Zn和Mg的吸收量分別增加6.1、1.9、7.1和10.8%。SIF處理后的LPD中鎂的吸收率最高,達(dá)到71.3±3.1%,SGF處理的LPC中鐵的吸收率最低,達(dá)到8.2±0.82%。在Caco-2細(xì)胞模型中,LPD中的礦質(zhì)元素吸收率顯著高于LPC。結(jié)合構(gòu)象研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),多糖降解后由緊實(shí)球形構(gòu)象變成松散的無規(guī)則線狀,最終促進(jìn)了礦質(zhì)元素在細(xì)胞中的吸收�？傊�,本研究表明,枸杞葉多糖的物理構(gòu)象強(qiáng)烈影響礦質(zhì)元素在消化道中的生物可及性和生物利用率,化學(xué)降解可以改善枸杞葉多糖礦質(zhì)元素吸收。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TS201.4

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