CN114617920B - 一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物及其应用 - Google Patents

一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物及其应用，属于保健、医药技术领域。所述水溶性番茄提取物的活性成分包括核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物，具有改善记忆力的功效，可用于制备改善记忆力的保健食品或药品，提取过程以水为溶剂，绿色环保，容易实施，具有广阔的市场前景。

Description

一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物及其应用
技术领域
本发明属于保健、医药技术领域，具体涉及一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物及其应用。
背景技术
记忆是人脑对经历过事物的反映，影响记忆力的因素有多种，例如遗传、兴趣、情绪、疲惫程度、心理状态和膳食状况等，其中膳食营养是最重要的影响因素。随着人们生活水平的提高，消费者对保健食品类的需求不断增加。因此，具有改善记忆力功能的这类产品具有十分广阔的市场前景。
番茄(学名：Lycopersiconesculentum)，即西红柿，是茄科番茄属一年生或多年生草本植物，现作为一种世界性农作物广泛分布在南纬45°～北纬65°的各地。研究表明，番茄富含多种对人体有益的成分，如多种天然维生素、矿物质、番茄红素、胡萝卜素、黄酮、多酚等，此外还含有多种抗氧化成分，如槲皮素、山奈酚、柚皮素等。番茄不仅营养丰富，而且具有清热生津、健胃消食、凉血平肝、养心保肝和抗利尿等保健功效。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物及其应用。
为达到其目的，本发明所采用的技术方案为：
一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物，所述水溶性番茄提取物的制备方法包括如下步骤：
(1)制备番茄匀浆的混合物A；
(2)从混合物A中分离出水溶性成分B；
(3)过滤水溶性成分B，得滤出液C；
(4)纯化滤出液C得番茄水溶性活性成分D；
(5)浓缩番茄水溶性活性成分D得所述水溶性番茄提取物。
优选地，所述步骤(1)匀浆过程中应当通过用水或水溶液(优选去矿物质水)稀释来调节番茄果泥的稠度以形成“混合物A”。
更优选地，所述稀释之后的混合物A的固含量低于33％。
更优选地，所述混合物A的固含量为10％～15％。
优选地，所述步骤(1)中混合物A的温度不高于35℃。
若番茄制备的混合物A其初始温度较高，则可能导致其产生褐变现象，内部的多酚、黄酮类等物质发生氧化。
更优选地，所述步骤(1)中混合物A的温度不高于30℃。
优选地，所述步骤(1)中混合物A的pH不超过5.5。
更优选地，所述步骤(1)中混合物A的pH不超过4.2，所述混合物A的pH值可通过添加柠檬酸进行调节。
由于本发明所述水溶性番茄提取物中含有活性物质核苷类化合物、黄酮类化合物及酚酸类化合物，这些物质为酸性稳定物质，为保障其最佳生物活性，优选调节混合物A的pH为上述范围。
优选地，所述步骤(2)中分离为：从混合物A中除去大颗粒(即粒径大于500μ)的水不溶性固体以得到水溶性成分B。
更优选地，所述分离包括离心分离、自然沉降分离中的至少一种。对于其他同样可以去除大颗粒的水不溶性成分的分离方法也可以采用，这些分离方法均在本发明保护范围之内。
优选地，所述步骤(2)中分离的操作温度不高于60℃。
与上述情况相似混合物A在分离过程中温度不能过高，否则其中的活性物质将发生褐变氧化。
优选地，所述步骤(3)中过滤所用的滤膜的孔径不大于1μm。
更优选地，所述步骤(3)中过滤所用的滤膜的孔径0.2μm。
所述步骤中的过滤分离为了除去非常细小的颗粒物质(粒径＜500μm的颗粒，例如蛋白质和大的聚合物、果胶等)，具体可以采用对应粒径的陶瓷膜微滤，而对于其他可以达到相同效果的过滤滤膜也同样可以使用，均在本发明保护范围之内。
优选地，所述步骤(4)中的纯化可采用醇沉法、柱层析法。
为了除去滤出液C中的水溶性糖类，可采用醇沉法、柱层析法。
更优选地，所述步骤(4)中的纯化采用醇沉法时，向滤出液C中加入乙醇，使所述滤出液C中乙醇浓度高于70％，更优选高于90％。
更优选地，所述步骤(4)中的纯化采用柱层析法时，所用层析柱的柱填料为食品级树脂，更优选为Amberlite FPX66大孔吸附树脂。
通过柱填料的特异性吸附，可有效去除滤出液C中的水溶性糖类。
优选地，所述步骤(5)中浓缩的操作温度不高于60℃。
更优选地，所述步骤(5)中浓缩可以采用膜过滤浓缩、低温蒸发浓缩、冷冻干燥浓缩、喷雾干燥浓缩进行。
优选地，所述水溶性番茄提取物的活性成分包括核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物。
发明人经研究发现，本发明所述工艺制备的水溶性番茄提取物中含有核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物这几类标志性成分，所述水溶性番茄提取物具有改善记忆力的功效。
优选地，所述核苷类化合物包括腺苷，所述酚酸类化合物包括肉桂酸及其衍生物，所述黄酮类化合物包括槲皮素及其衍生物，所述槲皮素衍生物包括芦丁，所述肉桂酸衍生物包括绿原酸。
优选地，所述核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物总含量在水溶性番茄提取物中的占比≥14mg/g。
更优选地，所述腺苷、芦丁和绿原酸总含量在水溶性番茄提取物中的占比≥14mg/g。
更优选地，所述核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物的质量比为(30～50)：(10～20)：(1～10)。
本发明还提供了所述水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，所述产品为保健食品或药品。
本发明还提供了一种改善记忆力的保健食品，其含有所述的水溶性番茄提取物。
优选地，所述保健食品中的腺苷、芦丁和绿原酸的总含量≥14mg/g。腺苷、芦丁和绿原酸的含量对水溶性番茄提取物的改善记忆力功能具有影响作用，当三者的总含量达到上述标准时，保健食品具有明显的改善记忆力功能。
优选地，所述保健食品为片剂、丸剂、颗粒剂、粉末剂、胶囊剂或液剂剂型。
本发明还提供了一种改善记忆力的药品，其含有所述的水溶性番茄提取物。
优选地，所述药品中的腺苷、芦丁和绿原酸的总含量≥14mg/g。腺苷、芦丁和绿原酸的含量对水溶性番茄提取物的改善记忆力功能具有影响作用，当三者的总含量达到上述标准时，药品具有明显的改善记忆力功能。
优选地，所述药品为片剂、丸剂、颗粒剂、粉末剂、胶囊剂或液剂剂型。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供的水溶性番茄提取物含有核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物，具有改善记忆力的功效，可用于制备改善记忆力的保健食品或药品，提取过程以水为溶剂，绿色环保，容易实施，具有广阔的市场前景。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案作进一步描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规使用的试剂、方法和设备。实施例和对比例中所使用的原料均可通过市售购买获得，且平行实验使用的都是同一种。
实施例1
取成熟番茄均质成匀浆，用5倍重量份数的超纯水稀释匀浆，得混合物A。向混合物A(初始温度＜30℃)中加入柠檬酸至pH为4.2，将混合物A于4℃、8000×g离心20分钟。然后取上清液(水溶性成分B)使用孔径为0.2μm得陶瓷膜进行超滤(工作温度＜60℃)，收集滤出液C。
以3倍滤出液体积的食用级大孔吸附树脂FPX66为填料装填色谱柱，用超纯水平衡柱。将超滤液加载到柱上，用1倍柱体积蒸馏水洗涤，然后用1倍柱体积80％乙醇洗脱，收集80％乙醇洗脱液(水溶性活性成分D)。
利用Trisep ACM5膜通过反渗透将含洗脱液浓缩(工作温度＜60℃)。乙醇/水溶剂通过该膜，而溶解在其中的所有化合物则保留在膜内。当洗脱液的体积浓缩到1/10时，以浓缩相同的速度向截留液中补充超纯水，直至补充的超纯水达到2倍体积80％乙醇洗脱液。
收集截留液喷雾干燥，得到含水量小于＜6％的细粉末，即为番茄水溶性提取物1。
实施例2
取成熟番茄均质成匀浆，用4倍重量份数的超纯水稀释匀浆，得混合物A。向混合物A(初始温度＜30℃)中加入柠檬酸至pH为3.8，将混合物A于4℃、10000×g离心15分钟，取上清液(水溶性成分B)使用孔径为0.1μm得陶瓷膜进行超滤(工作温度＜60℃)，收集滤出液C。
向滤出液中加入乙醇，使所述滤出液中乙醇得浓度达到80％。将滤出液于4℃、10000×g离心15分钟，收集上清液(水溶性活性成分D)。
利用Trisep ACM5膜通过反渗透将上清液浓缩(工作温度＜60℃)。乙醇/水溶剂通过该膜，而溶解在其中的所有化合物则保留在膜内。当洗脱液的体积浓缩到1/10时，以浓缩相同的速度向截留液中补充超纯水，直至补充的超纯水达到2倍体积的80％乙醇洗脱液。
收集截留液冷冻干燥，得到含水量小于＜6％的细粉末，即为番茄水溶性提取物2。
实施例3
取成熟番茄均质成匀浆，用8倍重量份数的超纯水稀释匀浆，得混合物A。向混合物A(初始温度＜30℃)中加入柠檬酸至pH为4.0，将混合物A于4℃静置2h，取上清液(水溶性成分B)使用孔径为0.1μm得陶瓷膜进行超滤(工作温度＜60℃)，收集滤出液C。
以3倍滤出液体积的食用级大孔吸附树脂FPX66为填料装填色谱柱，用超纯水平衡柱。将超滤液加载到柱上，用2倍柱体积蒸馏水洗涤，然后用2倍柱体积80％乙醇洗脱，收集80％乙醇洗脱液(水溶性活性成分D)。
利用EYELA旋转蒸发仪在56℃、0.1个大气压条件下浓缩80％乙醇洗脱液，得到含水量小于＜6％的细粉末，即为番茄水溶性提取物3。
实施例4
取成熟番茄均质成匀浆，用6倍重量份数的超纯水稀释匀浆，得混合物A。向混合物A(初始温度＜30℃)中加入柠檬酸至pH为4.0，将初始混合物于4℃、8000×g离心20分钟。然后取上清液(水溶性成分B)使用孔径为0.2μm得陶瓷膜进行超滤(工作温度＜60℃)，收集滤出液C。
以3倍滤出液体积的食用级大孔吸附树脂FPX66为填料装填色谱柱，用超纯水平衡柱。将超滤液加载到柱上，用1倍柱体积蒸馏水洗涤，然后用1倍柱体积80％乙醇洗脱，收集80％乙醇洗脱液(水溶性活性成分D)。
利用Trisep ACM5膜通过反渗透将80％乙醇洗脱液浓缩(工作温度＜60℃)。乙醇/水溶剂通过该膜，而溶解在其中的所有化合物则保留在膜内。当洗脱液的体积浓缩到1/10时，以浓缩相同的速度向截留液中补充超纯水，直至补充的超纯水达到2倍体积的80％乙醇洗脱液。
收集截留液，在80℃蒸发干燥，得到含水量小于＜6％的细粉末，即为番茄水溶性提取物4。
实施例5
取成熟番茄均质成匀浆，用5倍重量份数的超纯水稀释匀浆，得混合物A。向混合物A(初始温度＜30℃)中加入柠檬酸至pH为4.2，将初始混合物于4℃、8000×g离心20分钟。然后取上清液(水溶性成分B)使用孔径为1μm得陶瓷膜进行超滤(工作温度＜60℃)，收集滤出液C。
利用EYELA旋转蒸发仪在70℃、0.1个大气压条件下浓缩滤出液，得到含水量小于＜6％的细粉末，即为番茄水溶性提取物5。
实验例1
使用HPLC法分析水溶性番茄提取1、水溶性番茄提取物2、水溶性番茄提取物3、水溶性番茄提取物4、水溶性番茄提取物5以及市售番茄粉(采购自中粮集团)中腺苷、黄酮以及绿原酸的含量。
依据供应商提供的市售番茄粉的具体制备工艺包括：取成熟番茄加热破碎制备番茄匀浆，真空浓缩，加热干燥制得。
各样品中腺苷，以及腺苷、黄酮(以芦丁计)、绿原酸总和的测定方法如下所示：
A.2.1原理：
试样中的腺苷、黄酮类成分(以芦丁计)、和绿原酸，用20％甲醇溶液提取，用高效液相色谱C18柱将腺苷、绿原酸和芦丁分离，经二极管阵列检测器检测，并用外标法定量。
AA.2.2溶液制备
A.2.2.1对照溶液的制备：精密称取绿原酸对照品约5mg，置于10ml棕色容量瓶中，加入50％甲醇溶解并定容至刻度，摇匀，即得绿原酸储备液。储备液放在4℃的冰箱中储存备用。精密称取腺苷对照品约8mg，芦丁对照品约4mg，置于100ml棕色容量瓶中，加入20ml甲醇短暂超声，再加入50ml水短暂超声溶解，精密加入1.00ml绿原酸储备液，加水定容至刻度，摇匀，即得。对照溶液放在4℃的冰箱中储存备用。
A.2.2.2标准工作曲线绘制：对照溶液分别进样2μl、5μl、10μl、20μl、30μl，进行分析测定，绘制标准工作曲线。
A.2.2.3供试品溶液制备：精密称取样品适量约0.25g，置于50ml棕色容量瓶中，加入适量20％甲醇溶液，短暂超声溶解,加20％甲醇溶液定容至刻度，摇匀，经0.22μm的有机相滤膜过滤，即得供试液，进样10μl，进行分析测定。
A.2.4测定
标准工作溶液与供试品溶液，注入高效液相色谱仪，建立标准曲线方程，供试品色谱中应呈现与对照品色谱峰保留时间相同的色谱峰定量。
检测结果如下表1所示：
表1
基于上述测试结果，将各样品进行改善记忆力功效的试验验证，具体如下所示：
1、实验动物
将斑马鱼饲养于28℃的养鱼用水中(水质：每1L反渗透水中加入200mg速溶海盐，电导率为450～550μS/cm；pH为6.5～8.5；硬度为50～100mg/L CaCO3)，实验动物使用许可证号为：SYXK(浙)2012-0171，饲养管理符合国际AAALAC认证(认证编号：001458)的要求。
野生型AB品系斑马鱼，以自然成对交配繁殖方式进行。年龄为受精后4天(4dpf)的斑马鱼用于样品辅助改善记忆功效评价。
2、仪器、耗材与试剂
解剖显微镜(SZX7，OLYMPUS，Japan)；CCD相机(VertA1，上海土森视觉科技有限公司，China)；行为分析仪(zebra Lab 3.11，ViewPoint，France)；精密电子天平(CP214，OHAUS，USA)；6孔板(Nest Biotech，China)；96孔板(Nest Biotech，China)。
二甲基亚砜(DMSO，批号BCBZ1685，Sigma，USA)；六水氯化铝(批号C1628001，上海阿拉丁生化科技股份有限公司，China)。
3、检测方法
3.1.辅助改善记忆功效评价(一)
随机选取4dpf野生型AB品系斑马鱼于6孔板中，每孔30尾。给予水溶性番茄浓缩物、番茄粉、番茄红素、阳性对照盐酸多奈哌齐，同时设置正常对照组和模型对照组，每孔容量为3mL。除正常对照组外，其余各实验组均水溶给予氯化铝建立斑马鱼记忆损伤模型。28℃处理24h后，每个实验组随机选取8尾斑马鱼，利用行为分析仪测定光暗刺激下斑马鱼的每分钟平均运动速度，以该指标的统计学分析结果评价样品辅助改善记忆功效。统计学处理结果采用mean±SE表示。用SPSS26.0软件进行统计学分析，p<0.05表明差异具有统计学意义。
4、判定标准
模型对照组对正常对照组比较，四个周期(1-5min(暗)6-10min(亮)
11-15min(暗)16-20min(亮))平均运动速度均降低，p<0.05差异具有统计学意义，表明造模成功；样品组对模型对照组比较，四个周期(1-5min(暗)
6-10min(亮)11-15min(暗)16-20min(亮))平均运动速度均提高p<0.05差异具有统计学意义，表明样品具有辅助改善记忆功效。
5、检测结果
在本实验条件下，模型对照组与正常对照组比较，四个周期(1-5min(暗)6-10min(亮)11-15min(暗)16-20min(亮))平均运动速度均有所降低，p<0.05差异具有统计学意义，表明造模成功；阳性组对照组与模型组比较，每个周期平均运动速度均有提高，验证实验系统稳定；水溶性番茄浓缩物1、2、3与模型对照组比较，每个周期平均运动速度均有提高，p<0.05差异具有统计学意义，表明水溶性番茄浓缩物1、2、3具有改善记忆功效。溶性番茄浓缩物4、5、番茄粉和番茄红素对部分周期平均运动速度有提升，说明溶性番茄浓缩物4、5、番茄粉和番茄红素有改善记忆的趋势，但未达到改善记忆的功效的作用，说明水溶性番茄浓缩物1、2、3的效果优于番茄粉和番茄红素。
各样品辅助改善记忆功效评价实验结果(n＝8)如下表2所示：
表2
与模型对照组比较，*p<0.05，**p<0.01，***p<0.001
最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述水溶性番茄提取物的制备方法包括如下步骤：
（1）制备番茄匀浆的混合物A；
（2）从混合物A中分离除去粒径大于500μm的水不溶性固体，得水溶性成分B；所述分离包括离心分离、自然沉降分离中的至少一种，所述水溶性成分B即为分离后所得上清液；所述分离的操作温度不高于60℃；
（3）过滤水溶性成分B，得滤出液C；
（4）纯化滤出液C得番茄水溶性活性成分D；
（5）浓缩番茄水溶性活性成分D得所述水溶性番茄提取物。
2.如权利要求1所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述步骤（5）中浓缩的操作温度不高于60℃。
3.如权利要求1所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述步骤（3）中过滤所用的滤膜的孔径不大于1μm。
4.如权利要求1所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述步骤（1）中混合物A的温度不高于35℃。
5.如权利要求1所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述步骤（1）中混合物A的pH不超过5.5。
6.如权利要求1~5任一项所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述水溶性番茄提取物的活性成分包括核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物。
7.如权利要求6所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述核苷类化合物、黄酮类化合物和酚酸类化合物总含量在水溶性番茄提取物中的占比≥14mg/g。
8.如权利要求1所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述产品为药品或保健食品。
9.如权利要求8所述的具有改善记忆力功能的水溶性番茄提取物在制备改善记忆力的产品中的应用，其特征在于，所述药品或保健食品的剂型为片剂、丸剂、颗粒剂、粉末剂或液剂。
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