柑橘種質資源豐富,主要有寬皮柑橘(Citrus reticulate)、柚(Citrus grandis)、檸檬(Citrus limon)、甜橙(Citrus sinensis)等重要的栽培類型。柑橘果實集食藥用于一身,富含多種生物活性物質,如膳食纖維(Dietary fiber)、類黃酮(Flavonoids)、維生素(Vitamin)、礦物質(Mineral)、類檸檬苦素(Limonins)、香豆素類(Coumarins)和類胡蘿卜素(Carotenoids)等,具有抗氧化、抗炎、抗癌和調節(jié)脂質代謝等功效。其中類黃酮因其優(yōu)良的生理功能、藥理和保健作用備受關注。柑橘果皮中含有豐富的類黃酮成分,提取柑橘果皮中的類黃酮并開發(fā)其食用和藥用價值對柑橘資源的高效利用具有重要意義。許多類黃酮在體外表現出優(yōu)良的活性,在生物體中受溶解度和吸收效率的影響致使生物利用度低,無法發(fā)揮功效。此外,類黃酮在加工或貯藏過程中易受環(huán)境脅迫(光、熱、氧化和pH等),在胃腸道環(huán)境下不穩(wěn)定,從而限制了它們的生理活性和潛在的健康促進作用。因此需要通過一些技術手段來提高類黃酮生物利用度。納米技術在制藥和食品工業(yè)中迅速發(fā)展,其主要應用之一是生物活性物質的納米包封。納米包封具有保護營養(yǎng)物質/藥物的生理活性,隔絕外界環(huán)境的影響,控制釋放,提高生物利用度等作用。本論文利用天然的多糖和蛋白構建微納米載體,用于包封柑橘果皮類黃酮提取物,評估各載體的基本理化性質,期望構建出對柑橘類黃酮包封效率高、在胃腸道環(huán)境中穩(wěn)定、能保護其生理活性,并具有緩釋和控釋作用的載體,旨在創(chuàng)新柑橘類黃酮的應用形式和提高其生物利用度和生物活性。首先本研究選取4個寬皮柑橘材料,分別是廣西紅皮橘(Guangxihongpiju,GX)、武隆酸橘(Wulongsuanju,WL)、椪柑3號(Penggansanhao,PS)和臺灣椪柑(Taiwanpenggan,TP),利用HPLC分析了4種柑橘果皮提取物(Citrus peel extracts,CPE)中的主要類黃酮成分和含量,并探究了pH值和貯藏時間對類黃酮含量和抗氧化活性的影響。然后分別制備了乳清濃縮蛋白納米粒子(Whey protein concentrate nanoparticles,WPC NPs)、阿拉伯膠(Gum arabic,GA)和WPC的復合乳液及微膠囊用于包封CPE,對其基本理化性質、體外釋放特征、抗氧化活性等做了初步探索。最后利用WPC乳液包封橘皮素(Tangeretin,TAN),并分別加入肉桂醛(Cinnamaldehyde,CA)、阿拉伯膠(Gum arabic,GA)、羥丙基甲基纖維素(Hydroxypropyl methyl cellulose,HPMC)對WPC乳液進行界面修飾,通過體外消化特征和大鼠體內血漿濃度、組織分布來評估乳液遞送體系對TAN生物利用度的潛在影響。本研究主要實驗結果如下:1.柑橘果皮提取物中類黃酮組成及抗氧化活性HPLC定量分析結果表明柑橘果皮提取物(Citrus peel extracts,CPE)中主要類黃酮成分是橙皮苷(Hesperidin,HES)、橘皮素(Tangeretin,TAN)、川陳皮素(Nobiletin,NOB)、甜橙黃酮(Sinensetin,SIN)和5-去甲基川陳皮素(5-Demethylnobiletin,DEM),其中HES含量最豐富。4種CPE中類黃酮種類相同,但含量稍有差異。WL中含有較多的多甲氧基黃酮(Polymethoxylated flavones,PMFs)。GX中總酚(Total phenol content,TPC)和總黃酮(Total flavonoids content,TFC)含量最高,其抗氧化活性也最強。此外,本研究還探究了pH值和貯藏時間對CPE中類黃酮和抗氧化活性的影響,結果表明類黃酮對pH敏感,在強酸環(huán)境下(pH 2-3)更易降解,且抗氧化活性更低。隨著貯藏時間的延長,TFC和抗氧化活性逐漸降低,并且在強酸環(huán)境下降解速率加快。2.WPC NPs的構建及基本理化性質采用鈣離子交聯法制備了WPC NPs,用于包封CPE。不同CPE包封進WPC NPs導致粒徑和電位有差異,通過傅立葉紅外光譜(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)、熒光光譜(Fluorescence spectrum)和圓二色譜(Circular dichroism,CD)證明了類黃酮與WPC之間主要通過H-鍵和疏水力相互作用,并且CPE會改變WPC的二級結構,增強WPC的疏水性。WPC NPs在腸道中具有較好的穩(wěn)定性,能控制類黃酮的釋放,還可以提高CPE在腸道中的抗氧化活性。WPC NPs對CPE的最高包封效率為27.9±0.9%。3.GA及GA/WPC乳液與微膠囊GA乳液具有廣泛的pH穩(wěn)定性,在pH 2-7的范圍內相對穩(wěn)定,加入WPC對乳液界面進行修飾后,使乳液粒徑增大,但對類黃酮的包封效果更好。為使乳液更方便貯藏和應用,我們采用噴霧干燥技術將其微膠囊化,微膠囊對CPE的包封效果較好,GA/WPC復合微膠囊對類黃酮的包封率高達97.60±0.99%。在貯藏過程中,加入了WPC的微膠囊展現出更好的保護效果,3個月后其類黃酮保留率為63.39±2.10%,而未包封的CPE中類黃酮保留率僅為19.29±0.57%。并且貯藏3個月后,微膠囊仍然具有良好的抗氧化活性,可作天然的營養(yǎng)補充劑。4.乳液對TAN體外消化及體內分布的影響加入GA、CA和HPMC對WPC乳液進行界面修飾后顯著提高了乳液體系對TAN的包載率。體外消化過程中,不同乳液體系油脂消化速率不同,而加入Ca~(2+)形成WPC/HPMC乳液凝膠后,油脂消化受到抑制,2 h后并未消化完全。與MCT懸浮液相比,乳液體系極大提高了TAN的生物可及性,并且乳液凝膠中TAN的生物可及性比在乳液中高,這些結果表明乳液的結構和狀態(tài)會影響其消化過程從而影響生物可及性。灌胃乳液的大鼠血漿中TAN濃度遠遠高于MCT懸浮液,這與體外消化結果TAN的生物可及性一致,表明乳液遞送體系是一種優(yōu)良的改善疏水性營養(yǎng)物質生物利用度的載體。加入HPMC后,進一步提高了TAN在大鼠血漿中的濃度并延長其在體內的循環(huán)時間。不同的乳液體系對TAN的組織分布有一定影響,TAN主要在肝臟和腎臟中積累。綜上所述,我們可以得出以下結論:CPE中主要類黃酮成分相同,含量不同,類黃酮對pH值敏感,在酸性條件下溶解度降低且易被降解和破壞,隨著貯藏時間的延長,類黃酮含量和抗氧化活性不斷降低,并且酸性越強降解越快。WPC NPs和GA/WPC微膠囊均能保護類黃酮的抗氧化活性,而GA/WPC微膠囊對CPE的包封效果優(yōu)于PNs和WPC NPs。乳液體系顯著提高了TAN的生物可及性和TAN的血藥濃度,并延長其在體內的循環(huán)時間,尤其是加入HPMC復合后,血漿中峰值濃度比MCT懸浮液提高了20倍左右,并將TAN在大鼠體內的代謝時間延長至22 h。組織分布結果表明TAN主要在肝臟和腎臟中代謝。
【學位單位】：西南大學
【學位級別】：博士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：R943
【部分圖文】：

西南大學博士學位論文要膳食來源。類黃酮主要存在于柑橘果皮和 步開發(fā)利用柑橘果皮顯得尤為重要。芳香環(huán)（A 和 B）和 個含氧雜環(huán)（C 環(huán)）的特征（圖 1.1）。根據分子結構，類黃酮 般es），黃酮醇（Flavonols），異黃酮（Iso黃烷醇（Flavanols）6 大類。自 1990 年以來，類黃酮活躍的主要研究領域是化學、藥理和分子生物學以及植物科學，后兩個領域 2黃酮類化合物的健康作用直接相關的研究中內分泌學、神經科學和心臟病學。1990 年以活性成分，然而，從 2000 年開始，類黃酮主用[14]。

圖 1.2 膳食類黃酮在胃腸道中的命運。Figure 1.2 Fate of dietary flavonoids at the GI tract[46].黃酮的應用挑戰(zhàn)年來，類黃酮在功能食品、保健品和醫(yī)藥行業(yè)的應用吸引了學者的關注物制劑中的類黃酮由于具有較高的氧化還原能力，對環(huán)境脅迫（熱、光 pH 等）不穩(wěn)定、敏感、易被破壞、滲透性差且生物利用度低[47]。植物中酮及其特性總結在表 1.1 中。類黃酮提取物在臨床上的應用，仍有許多待題，如提取不穩(wěn)定性、成分復雜、毒性風險等問題[48]。而類黃酮的功效它的穩(wěn)定性、生物活性、結構完整性和生物利用度。事實上，口服給藥只有極小部分分子被吸收，因為胃部停留時間短、滲透性差、溶解度低們在食品加工、分配或儲存過程中，或者在胃腸道環(huán)境（pH、酶、其他）中不穩(wěn)定限制了它們生物活性和潛在的健康益處。此外，部分黃酮類速度非�？�，導致棕色和/或不想要的氣味逐漸出現，失去了許多活性，其應用[49]。許多柑橘類黃酮在體外實驗中均表現出非常好的生物活性，

圖 3.1 各 CPE 中主要類黃酮成分及含量，結果以平均值±SD 表示（n=3）。Figure 3.1 Main flavonoids and their contents in five citrus peel extracts. Data shown representmeans ± SD (n = 3 independent experiments).3.2.2 CPE 總酚總黃酮及抗氧化活性圖 3.2 為四種 CPE 的 TPC 和 TFC 含量的比較。TPC 含量的變化范圍為 56.44± 4.55 ~ 83.92 ± 9.10 mg GAE/g，四種 CPE 的 TPC 差異不顯著（p < 0.05）。廣西紅皮橘果皮提取物 TPC 和 TFC 最高，椪柑 3 號最低。TFC 在四種 CPE 中的變幅為20.44 ± 1.49 ~ 43.43 ± 0.95 mg RE/g。廣西紅皮橘果皮提取物的 TFC 最高，武隆酸橘最低，具有差異顯著性（p < 0.05），但與椪柑 3 號和臺灣椪柑差異不明顯。總的來看，各提取物 TPC 高于 TFC，TPC 大約是 TFC 的 2~3 倍。
【參考文獻】

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本文編號：2848270