CN109303799A - 一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物及其制备方法 - Google Patents

一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

一种有ɑ‑葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物,其特征在于,它是由下述方法制备:首先将莲子壳粉和亲水性有机溶剂混合搅匀,然后将所得物经超声浸提后干燥。本发明的优点:将农产品加工中的副产物进行处理,减少了对于环境的污染,化废为宝,获得一种可应用于功能性食品中的新的ɑ‑葡萄糖苷酶活性抑制成分。

Description

一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种食品提取物,特别涉及一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
随着人们生活水平的提高,饮食、环境等因素的影响使糖尿病的发病率极高。糖尿病是一种发病机制较复杂的内分泌系统疾病,多引起糖、脂肪和蛋白质代谢紊乱,以高血糖和尿糖为特征,与癌症和心脑血管病并称为世界三大健康杀手。α-葡萄糖苷酶是控制碳水化合物消化的一系列关键酶,包括麦芽糖酶、蔗糖酶、异麦芽糖酶、乳糖酶等酶类,主要分布于小肠上皮绒毛膜刷状沿上。在生理状态下,食物中的多糖,如淀粉经口腔唾液、胰淀粉酶消化成含少数葡萄糖分子的低聚糖,α-葡萄糖苷酶便在这些低聚糖的非还原末端切开α-1,4糖苷键,释放出葡萄糖,葡萄糖被小肠上皮吸收后进入血液循环,就成为血糖,因此,调控α-葡萄糖苷酶的活性可以调节餐后血糖值。α-葡萄糖苷酶抑制剂可逆性竞争抑制小肠粘膜刷状缘的α-葡萄糖苷酶,抑制淀粉、麦芽糖和蔗糖的分解,减缓葡萄糖的生成和吸收,从而降低餐后血糖峰值,减少血糖对胰腺的刺激,提高胰岛素的敏感性,保护胰腺的功能,有效预防并改善因高血糖引发起并发症的发生和发展。并且α-葡萄糖苷酶抑制剂在发挥作用的过程中,其并未影响机体对总碳水化合物的吸收,它只是降低碳水化合物的消化及小肠绒毛对葡萄糖的吸收速率。从而在一定程度上避免了糖尿病患者在治疗过程中出现的营养性能量缺乏症。
莲子壳是莲子加工生产中的副产物,当前我国每年莲壳的产量可达数万吨,因其质地坚硬,又不可食用,除将少量用作柴火的同时,只能将其大量的废弃于田间地头,任其自然腐败,对环境造成污染。经本发明人测定,这些废弃物中含有丰富的酚类物质,因此拟从中提取出一种具有α-葡萄糖苷酶抑制作用的活性成分。既有助于减少糖尿病的发生,又可以解决莲子产业副产物多的难题,充分利用自然资源,避免环境污染,拓宽莲产业开发应用空间,给莲产业带来附加效益。
发明内容
本发明的目的是提供一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物及其制备方法。
一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物,其中,它是由下述方法制备:首先将莲子壳粉和亲水性有机溶剂混合搅匀,然后将所得物经超声浸提后干燥。
制备本发明一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其中,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:6-14(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为40-80%乙醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提20-40min,共浸提1-4次,离心,取得浸提液,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在35-60℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
本发明一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其中,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为60%乙醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提30min,共浸提2次,离心,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在40℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
制备本发明莲子壳提取物的制备方法,其中,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:6-14(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为40-80%甲醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提20-40min,共浸提1-4次,离心,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在35-60℃条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
本发明一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其中,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为60%甲醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提30min,共浸提2次,离心,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在40℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
制备本发明一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其中,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:6-14(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为40-80%丙酮水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提20-40min,共浸提1-4次,离心,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在35-60℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
本发明一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其中,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为60%丙酮水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在,在室温条件下超声浸提30min,共浸提2次,离心,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在40℃条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
本发明一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物在制备抑制ɑ-葡萄糖苷酶药物中的应用。
本发明一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物在制备抑制ɑ-葡萄糖苷酶功能性食品中的应用。
本发明的优点:
将农产品加工中的副产物进行处理,减少了对于环境的污染,化废为宝,并在食品加工中获得一种新的可抑制ɑ-葡萄糖苷酶活性的功能成分。
本发明中所涉及到的乙醇水溶液、甲醇水溶液、丙酮水溶液的浓度均为体积比浓度。
附图说明
图1莲子壳提取物对α-葡萄糖苷酶活性的抑制效果图
具体实施方式
实施例1
莲子壳和乙醇混合制备莲子壳提取物的方法。
1.1制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:6(g:mL)将莲子壳粉100g和40%乙醇水溶液600mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提20min,共浸提1次,离心浸提液,浸提液20℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.34g,低温冷藏。
1.2制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉100g和60%乙醇水溶液1000mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提30min,共浸提2次,离心,合并浸提液,浸提液40℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.58g,低温冷藏。
1.3制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:14(g:mL)将莲子壳粉100g和80%乙醇水溶液1400mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提40min,共浸提4次,离心,合并浸提液,浸提液60℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.50g,低温冷藏。
实施例2
按照不同的比例将莲子壳粉和甲醇混合制备莲子壳提取物的方法
(1)制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:6(g:mL)将莲子壳粉100g和40%甲醇水溶液600mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提20min,共浸提1次,离心浸提液,浸提液20℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.22g,低温冷藏。
(2)制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉100g和体积比浓度为60%甲醇水溶液1000ml混合搅匀,在室温条件下超声浸提30min,离心,取得浸提液,共浸提2次,合并浸提液,浸提液40℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.39g,低温冷藏。
(3)制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:14(g:mL)将莲子壳粉100g和体积比浓度为80%甲醇水溶液1400ml混合搅匀,在室温条件下超声浸提40min,共浸提4次,离心,合并浸提液,浸提液60℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.48g,低温冷藏。
实施例3
莲子壳和去离子水混合制备莲子壳粉提取物的方法。
3.1制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:6(g:mL)将莲子壳粉100g和去离子水600mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提20min,共浸提1次,离心浸提液,浸提液20℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物0.98g,低温冷藏。
3.2制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉100g和去离子水1000mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提30min,共浸提2次,离心,合并浸提液,浸提液40℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.06g,低温冷藏。
3.3制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:14(g:mL)将莲子壳粉100g和去离子水1400mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提40min,共浸提4次,离心,合并浸提液,浸提液60℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.03g,低温冷藏。
实施例4
莲子壳和丙酮混合制备莲子壳提取物的方法。
4.1制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:6(g:mL)将莲子壳粉100g和40%丙酮水溶液600mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提20min,共浸提1次,离心浸提液,浸提液20℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.36g,低温冷藏。
4.2制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉100g和60%丙酮水溶液1000mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提30min,共浸提2次,离心,合并浸提液,浸提液40℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.44g,低温冷藏。
4.3制备莲子壳提取物的制备方法,依次包括以下步骤:
按料液比1:14(g:mL)将莲子壳粉100g和80%丙酮水溶液1400mL混合搅匀,在室温条件下超声浸提40min,共浸提4次,离心,合并浸提液,浸提液60℃旋蒸浓缩,干燥即得莲子壳提取物1.49g,低温冷藏。
实施例5
莲子壳提取物对于抑制ɑ-葡萄糖苷酶活性的证明实验,采用的是实施例1的第2组所提取的物质进行的实验,通过实验证明,在同等条件下,实施例2-4所得到的成分可以达到和实施例1相同的效果。
材料和方法
1.1实验动物:雄性SPF级健康Wistar大鼠,体重150-160g,购自维通利华(许可证号SCXK(京)2012-0001)。
SPF级大小鼠维持饲料:碳水化合物64%,蛋白质21%,脂肪4%,纤维5%,购自北京科澳协力饲料有限公司。
1.2主要仪器与试剂
1.2.1仪器:JA2003C电子天平上海越平科学仪器有限公司;FE20实验室pH计梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;22PCO2435可见分光光度计上海棱光技术有限公司;DHG-9246A型电热恒温鼓风干燥箱上海精密实验设备有限公司;KH-100E型超声波清洗器昆山禾创超声仪器有限公司;HH-501超级恒温水浴(数显)常州国华电器有限公司;IKA RV10旋转蒸发仪;HITACCHI(R9A)高速冷冻离心机Himac CR 22GⅡ;手动玻璃匀浆器上海精科;ELx808酶标仪,美国Biotek公司;TOMOS 1-14微型离心机美国热电公司;等。
1.2.2原料和试剂:莲子壳,采自湖南湘潭,由三湘莲业贸易公司提供,干燥磨碎过60目筛,备用。NaH2PO4·2H20、Na2HPO4·12H20、天津市光复科技发展有限公司;HCl、无水乙醇、氯仿(分析纯)北京化工厂;葡萄糖测定试剂盒,上海荣盛生物技术有限公司;麦芽糖、异麦芽糖、蔗糖,天津市光复科技有限公司;拜唐苹拜耳医药保健有限公司等。
1.3试验方法
1.3.1大鼠α-葡萄糖苷酶的制备
乙醚麻醉大鼠,解剖后立即取出小肠上端部分,用冷的生理盐水冲洗干净,剪开小肠,平铺内表面于冰台上,用干净载玻片刮取小肠内表面,将刮取物加入冷的10倍量的pH6.8PBS缓冲液,用玻璃匀浆器匀浆,以上操作均在冰浴上进行。将匀浆液在4℃、10000/min离心25min,取上清液分装,-40℃下贮存备用。
1.3.2大鼠α-葡萄糖苷酶活性的测定
分别以麦芽糖、异麦芽糖和蔗糖为底物,测定小肠α-葡萄糖苷酶的活性,具体步骤如下:取0.2mL制备的上清酶液,加入0.7mL pH6.8的PBS缓冲液,37℃水浴10min后,加入0.5mol/L的底物溶液(麦芽糖或异麦芽糖或蔗糖)0.1mL,混匀,37℃反应20min后,加入0.1mol/L的Na2CO3溶液0.5mL终止反应;取上述反应液10μl,加入1mL葡萄糖测定试剂,37℃水浴反应15min,测定505nm下的吸光度;做三组平行实验,取平均值。以葡萄糖的生成量计算α-葡萄糖苷酶的活性,即在37℃pH6.8的条件下,1L溶液中每分钟生成1μmol葡萄糖定义为1个酶活力单位。
1.3.3莲子壳提取物对体外大鼠α-葡萄糖苷酶的抑制作用测定
将莲子壳提取物按浓度梯度分别配制成0、0.625、2.5、5、12.5、25mg/mL的溶液,取上述样品液各0.2mL,加入pH6.8 PBS 0.2mL和0.5mol/L麦芽糖溶液0.2mL,混匀,加入0.1mLα-葡萄糖苷酶液,漩涡混匀,37℃水浴反应20min后,加入0.7mL 0.1mol/L Na2CO3终止反应;取上述反应液10μl,加入1mL葡萄糖测定试剂,37℃反应15min,于505nm下测定吸光度;同时设置阳性对照阿卡波糖组(阿卡波糖源自拜耳医药保健有限公司生产的拜唐苹片剂,每片含有50mg阿卡波糖,本实验将拜唐苹片溶解于水中,配制阿卡波糖浓度分别为0、0.625、2.5、5、12.5、25mg/mL的溶液)进行比较对照。然后分别以异麦芽糖和蔗糖为底物,重复以上步骤进行测定。每组实验平行测定三次,取平均值,按以下公式计算莲子壳提取物对小肠α-葡萄糖苷酶的抑制率:
1.3.4口服莲子壳提取物对大鼠体内α-葡萄糖苷酶活性的影响
取20只Wistar大鼠,适应环境饲养3天,饲喂SPF级大小鼠维持饲料,自由饮水、觅食,然后依据随机分成对照组和试验组,每组各10只。除自由摄取维持饲料和饮用水外,实验期内对照组大鼠每天灌胃蒸馏水一次,实验组大鼠每天按时灌胃受试样品一次(100mg/kg·bw/天),两周后宰杀大鼠,以1.3.1和1.3.2所描述方法,测定两组大鼠体内的α-葡萄糖苷酶活性。本实施例中所述的给予受试物是实施例一中所得的莲子壳提取物。
1.4数据处理:使用Excel软件进行数据处理、分析和作图,使用SPSS19.0软件,采用独立样本t检验进行显著性分析。
2实验结果
2.1大鼠α-葡萄糖苷酶活性的测定结果
表1 大鼠小肠α-葡萄糖苷酶活性
α-葡萄糖苷酶是一类能从含有α-糖苷键底物的非还原端催化水解葡萄糖基的酶的总称,由唾液和胰液中α-淀粉酶及小肠刷状缘上皮细胞上的麦芽糖酶、异麦芽糖酶和蔗糖酶等组成。如表1所示,大鼠小肠α-葡萄糖苷酶中麦芽糖酶活性最高,异麦芽糖酶活性其次,蔗糖酶活性最低。
2.2莲子壳提取物对体外α-葡萄糖苷酶活性的抑制效果
如图1所示,莲子壳提取物在0-25mg/mL范围内随着浓度的增加,对α-葡萄糖苷酶活性的抑制率不断增加,其中对麦芽糖酶活性的抑制效果最强,最高抑制率可达87.9%;对异麦芽糖酶活性的抑制效果适中,对蔗糖酶活性的抑制效果稍弱。并且在12.5-25mg/mL浓度范围内,莲子壳提取物对麦芽糖酶、异麦芽糖酶、蔗糖酶等α-葡萄糖苷酶的活性抑制效果均强于阳性对照阿卡波糖。
2.3口服莲子壳提取物对大鼠体内α-葡萄糖苷酶活性的影响
表2 口服莲子壳提取物两周后大鼠体内α-葡萄糖苷酶活性
(均值±标准偏差,n=10,U/mL)
注:采用SPSS19.0软件独立样本t-检验进行显著性分析,与对照组比较,*表示P<0.05,**表示P<0.01。
如表2所示,莲子壳提取物经口饲喂普通Wistar大鼠两周后,大鼠小肠上皮绒毛膜刷状缘沿上的α-葡萄糖苷酶活性明显被抑制,其中蔗糖酶活性显著降低(P<0.05),麦芽糖酶和异麦芽糖酶活性极显著降低(P<0.01),与上述体外实验的结果相一致。由此可见,莲子壳提取物能有效调节α-葡萄糖苷酶活性,抑制淀粉、麦芽糖和蔗糖的分解,减缓葡萄糖的生成和吸收,从而降低餐后血糖峰值,预防并改善因高血糖引发起并发症的发生和发展。

Claims (9)

1.一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物,其特征在于,它是由下述方法制备:首先将莲子壳粉和亲水性有机溶剂混合搅匀,然后将所得物经超声浸提后干燥。
2.制备如权利要求1所述的一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
(1)莲子壳晒干碾磨成粉,过60目筛,按料液比1:6-14(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为40-80%乙醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提20-40min,离心,取得浸提液,共浸离心提1-4次,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在35-60℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
3.如权利要求2所述一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为60%乙醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提30min,离心,取得浸提液,共浸提离心2次,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在40℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种莲子壳粉提取物。
4.制备如权利要求1所述的一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:6-14(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为40-80%甲醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提20-40min,离心,取得浸提液,共浸提离心1-4次,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在35-60℃条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种莲子壳粉提取物。
5.如权利要求4所述一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为60%甲醇水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提30min,离心,取得浸提液,共浸提2次,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在40℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
6.制备如权利要求1所述的一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:6-14(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为40-80%丙酮水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在室温条件下超声浸提20-40min,共浸提1-4次,离心,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在35-60℃的条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
7.如权利要求6所述一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物的制备方法,其特征在于,依次包括以下步骤:
(1)按料液比1:10(g:mL)将莲子壳粉和体积比浓度为60%丙酮水溶液混合搅匀;
(2)将步骤(1)所得液体在,在室温条件下超声浸提30min,离心,取得浸提液,共浸提2次,将每次所得的浸提液合并;
(3)将步骤(2)所得液体在40℃条件下旋蒸浓缩,干燥即得一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物。
8.如权利要求1所述的一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物在制备抑制ɑ-葡萄糖苷酶药物中的应用。
9.如权利要求1所述的一种有ɑ-葡萄糖苷酶抑制作用的莲子壳提取物在制备抑制ɑ-葡萄糖苷酶功能性食品中的应用。
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CN117357576A (zh) * 2023-11-07 2024-01-09 北京工商大学 具有降血糖功效的莲子壳多酚提取物及其制备方法和应用

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