挤压黑小麦麸酚类化合物抗氧化活性及抑制Caco-2细胞增殖活性研究

来源 :武汉轻工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:labidax
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麦麸作为我国主要粮食作物小麦的副产物,易于获取,且富含大量营养成分,其中的酚类化合物是重要的活性物质,具有抗氧化活性、抗炎、抗突变和抗癌作用等生物活性。挤压处理能够改善麦麸食用品质,延长货架期,同时提高其中酚类化合物的可提取性。目前已有挤压处理对小麦酚类化合物的抗氧化性影响的相关研究,但对其具体酚类化合物组成的影响以及抗癌细胞增殖活性的研究很少见。本文以冀紫439黑小麦麸皮为原料,采用双螺杆挤压技术对其进行稳定化处理,研究了挤压工艺对黑小麦麸皮总酚含量(TPC)、抗氧化活性(AA)和酚类化合物组成的影响,及其酚类提取物抑制癌细胞增殖的作用,确定最佳的挤压工艺,对其酚谱进行了解析,主要研究结果如下:(1)选取双螺杆挤压机的三个挤压工艺参数:挤压温度、水分添加量和螺杆转速,进行正交试验优化。结果表明,最佳挤压工艺为:挤压温度110℃,加水量25%,螺杆转速140 r/min。在此条件下,验证试验结果得出TPC为2304.3±127.4μg GAE/g DW,AA为86.2±0.8%。对超声辅助提取的四个工艺参数:提取温度、提取时间、超声频率和超声功率,进行正交试验优化。结果表明,酚类化合物的最优超声提取工艺为:提取温度70℃,提取时间40 min,超声频率35 kW,超声功率300 W。在此条件下,验证试验结果得出提取液的TPC为2856.3±57.7μg GAE/g DW,AA为85.5±1.1%。(2)挤压后黑小麦麸酚类提取物的总酚含量为63.92±3.86μmol GAE/g干基,DPPH自由基清除能力为32.36±1.97μmol TE/g干基,ABTS自由基清除能力为67.35±2.33μmol TE/g干基,FRAP抗氧化能力为65.07±2.29μmol TE/g干基,较未挤压黑小麦麸酚类提取物均有明显上升,其中香草醛和芹菜素含量显著增多。利用UPLC-TOF-MS对酚类提取物分析,白小麦麸中检测出10种酚类化合物,未挤压黑小麦麸中检测出12种酚类化合物,挤压后的黑小麦麸中检测出的酚类化合物种类最多,鉴定出18种酚类化合物。(3)白小麦麸、黑小麦麸和挤压黑小麦麸的酚类提取物对人类结直肠癌细胞Caco-2细胞增殖具有抑制作用,并呈现明显的剂量和时间依赖作用,在400μg/mL处理72 h后,细胞凋亡率分别为6.2%、7.6%和10.01%。挤压处理后的黑小麦麸中酚类化合物抑制Caco-2细胞增殖的作用显著增强。黑小麦麸和挤压黑小麦麸的酚类提取物对Caco-2细胞的细胞周期有影响,推断可能出现S期阻滞,从而诱导细胞凋亡,通过相关性分析推测与其中的绿原酸有关。挤压黑小麦麸含有大量酚类化合物,具有潜在的健康益处,可作为功能性食品的成分。
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