CN115918850A

CN115918850A - 一种富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法及其应用

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Publication number: CN115918850A
Application number: CN202211535151.8A
Authority: CN
Inventors: 赵文; 王颉; 吴梦颖; 耿艳楼; 吕玮
Original assignee: Hebei Agricultural University
Current assignee: Hebei Agricultural University
Priority date: 2022-12-02
Filing date: 2022-12-02
Publication date: 2023-04-07

Abstract

本发明提供了一种富含γ‑氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法及其应用，涉及功能食品技术领域。本发明提供了一种富含γ‑氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法，所述方法明确了藜麦发芽富集GABA的工艺，并探究了其对急性酒精性肝损伤的保护作用。试验表明，本发明所述方法可以显著提高藜麦中GABA的含量，同时制备得到的富含γ‑氨基丁酸的发芽藜麦粉可以有效改善急性酒精性肝损伤小鼠的脂质、肝损伤及抗氧化水平，具有良好的应用前景。

Description

一种富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及功能食品技术领域，具体涉及一种富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法及其应用。

背景技术

藜麦是一种伪谷物，具有卓越的营养价值和功能特性，富含蛋白质、脂质、膳食纤维、矿物质、维生素和植物化学物质。在我国，藜麦主要种植在山西、甘肃、内蒙古、青海、西藏、河北等地区，能够适应极端的生态环境，已成为种植结构调整以及经济欠发达地区农民消除贫困的重要作物。但藜麦相关产业链短，高值化加工关键技术落后、产品附加值低。

目前，酒精依赖已成为世界各国较为普遍的公共卫生问题，在大多数国家中是一个重大的社会经济负担。由于肝脏是乙醇代谢的主要部位，因此肝脏承受着最大程度的组织损伤。ALD是慢性和过度饮酒会产生广泛的肝脏病变。急性酒精中毒是指一次性大量饮酒或短期内饮酒过量，血中乙醇量超过肝脏的代谢能力而引起肝细胞脂变、肝组织炎症等一系列改变，如及时进行针对性治疗，可防止该病向肝纤维化、肝硬化等不可逆病变的发展。ALD具有高流行率和经济负担，其慢性损伤多呈不可逆性的特点。除戒酒和支持性治疗外，主要治疗手段涉及皮质类固醇药物，且仅限于少数患者群体，受益有限，副作用高。因此研究保护急性酒精性肝损伤的有效方法显得尤为重要。与伴随副作用的化学药物治疗不同，膳食补充天然功能性食物可以更安全有效的改善慢性病情况，也更易被人们接受。增加全谷物的摄入量是降低生活方式疾病风险的最佳饮食方法之一。

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid，GABA)是一种天然存在的功能性氨基酸，具备保护肝肾、改善睡眠、降血压、抗糖尿病等多种生理功能。但天然来源的GABA的量有限，无法满足市场需求。藜麦是联合国国际粮农组织(FAO)确认的唯一一种能满足人体基本营养需求的单体植物，被正式推荐为最适宜人类的完美“全营养食品”。藜麦富含蛋白质，必需氨基酸比例相较于其他谷物更均衡，且含有大量有益的植物化学成分，如皂苷、良好的发植物甾醇等。然而，作为一种全谷物食品，发芽藜麦粉中的活性成分复杂，其中起到保护肝脏作用的成分不明确，而且虽然目前发芽后藜麦粉中GABA的含量是未发芽藜麦粉的6.8倍，但含量仍然较低，可进一步富集GABA含量以更好得发挥保护肝脏功能的作用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法，能够显著提高发芽藜麦粉中的GABA含量，对急性酒精性肝损伤具有良好的保护作用。

为解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法，所述方法包括如下步骤：

将消毒后的藜麦种子浸泡后进行避光发芽，所得藜麦发芽种子烘干粉碎后即得所述富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉；所述发芽的温度为 20-45℃，所述发芽的时间为4-36h。

优选的，所述浸泡为蒸馏水浸泡，所述藜麦种子与蒸馏水的质量比为1:4-1:6。

优选的，所述浸泡的温度为20-45℃，所述浸泡的时间为4-36h。

优选的，所述消毒的试剂为0.1％的NaClO溶液，所述消毒的时间为20-40min。

优选的，所述浸泡后的藜麦种子置于蒸馏水中进行避光发芽，所述藜麦种子间的间距≥2mm。

优选的，所述烘干的温度为40-60℃，所述烘干的时间为6-24h。

本发明提供了上述制备方法制备得到的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉。

本发明还提供了一种防治急性酒精性肝损伤的组合物，所述组合物包括上述的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉。

优选的，所述组合物中富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的剂量为 2-6g/kg·bw。

本发明还提供了上述的制备方法或上述的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉在制备解酒保肝的功能性食品中的应用。

本发明提供了一种富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法，所述方法明确了藜麦发芽富集GABA的工艺，并探究了其对急性酒精性肝损伤的保护作用。试验表明，本发明所述方法可以显著提高藜麦中GABA的含量，同时制备得到的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉可以有效改善急性酒精性肝损伤小鼠的脂质、肝损伤及抗氧化水平，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为藜麦发芽富集GABA单因素试验，其中，A为浸泡温度对藜麦发芽富集GABA的影响，B为浸泡时间对藜麦发芽富集GABA 的影响，C为发芽温度对藜麦发芽富集GABA的影响，D为发芽时间对藜麦发芽富集GABA的影响。

图2为各因素交互作用对GABA含量影响的响应面与等高线图。

图3为GABA的HPLC结果图。

图4为发芽藜麦粉对急性酒精性肝损伤小鼠血清脂质的影响 (x±s，n＝10)。

图5为发芽藜麦粉对急性酒精性肝损伤小鼠肝脏脂质的影响 (x±s，n＝10)。

图6为发芽藜麦粉对急性酒精性肝损伤小鼠血清ALT和AST活性的影响(x±s，n＝10)。

图7为发芽藜麦对急性酒精性肝损伤小鼠肝脏氧化损伤的影响 (x±s，n＝10)，其中，A为发芽藜麦对急性酒精性肝损伤小鼠肝脏 SOD活力的影响，B为发芽藜麦对急性酒精性肝损伤小鼠肝脏MDA 含量的影响。

图8为发芽藜麦粉对急性酒精性肝损伤小鼠肝脏ADH和ALDH 活性的影响(x±s，n＝10)，其中，A为发芽藜麦粉对急性酒精性肝损伤小鼠肝脏ADH活性的影响，B为发芽藜麦粉对急性酒精性肝损伤小鼠肝脏ALDH活性的影响。

具体实施方式

本发明中，所述发芽的温度优选为20-45℃，更优选为25℃，所述发芽的时间优选为4-36h，更优选为24h。本发明中，所述浸泡优选为蒸馏水浸泡，所述藜麦种子与蒸馏水的质量比优选为1:4-1:6，更优选为1:5。所述浸泡的温度优选为20-45℃，更优选为25℃，所述浸泡的时间优选为4-36h，更优选为14h。本发明中，所述浸泡是为了促进藜麦吸收水分，较快达到萌发的含水量，促进发芽。

本发明中，所述消毒的试剂优选为0.1％的NaClO溶液，所述消毒的时间优选为20-40min，更优选为30min；所述藜麦种子与NaClO 溶液的质量体积比为1:10。本发明中，所述藜麦种子在消毒前优选的去除杂质、洗净、烘干。

本发明将消毒后的藜麦种子浸泡后进行避光发芽，所述浸泡后的藜麦种子优选的置于蒸馏水中进行避光发芽；所述避光发芽优选的包括如下步骤：在培养皿上铺两层滤纸，并加入适量蒸馏水，将气泡赶净铺平滤纸，把浸泡后的藜麦种子平铺在滤纸上，然后置于避光条件下进行发芽。本发明中，所述滤纸上藜麦种子间的间距优选的≥2mm。本发明藜麦种子避光发芽期间优选的每隔10-12h添加一次蒸馏水，以保证藜麦种子发芽所需的水分充足且不过量。本发明对所述避光发芽的装置并没有特殊限定，采用本领域常规的装置即可，在本发明的具体实施例中，所述避光发酵优选的在恒温培养箱中进行。

本发明所得藜麦发芽种子烘干粉碎后即得所述富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉。本发明中，所述烘干的温度优选为40-60℃，更优选为50℃，所述烘干的时间优选为6-24h，更优选为8h。本发明中，所述粉碎的粒径优选为20-500μm，更优选为50-400μm。

本发明还提供了一种防治急性酒精性肝损伤的组合物，所述组合物包括上述的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉。本发明中，所述组合物中富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的剂量优选为2-6g/kg·bw。

利用本发明提供的制备方法能够提高藜麦中γ-氨基丁酸的含量并提高藜麦中其他抗氧化、抗炎作用的化合物的积累，通过调整富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的添加剂量，提升了藜麦在保肝护肝中的功效，丰富了食品功能成分的作用。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例对本发明进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

下述实施例中，如无特殊说明，均为常规方法。

下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1

藜麦种子的发芽工艺

藜麦种子去杂质洗净，50℃烘干。称取适量烘干后的藜麦种子， 10倍0.1％的NaClO溶液消毒30min。分别用自来水、蒸馏水清洗干净至无味(至少3遍)，备用。以质量比藜麦：水＝1:5的比例加入适量蒸馏水，并在25℃下浸泡14h，将水倒掉。在培养皿上铺两层滤纸，并加入适量蒸馏水，将气泡赶净铺平滤纸，把藜麦种子平铺在滤纸上并保证种子间至少有2mm的间距。在恒温培养箱中25℃条件下避光发芽24h。10-12h加一次蒸馏水，以保证种子发芽所需水分充足且不过量。样品在烘箱中50℃烘干8h后粉碎即得本发明所述富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉，备用。

实施例2

对实施例1中的浸泡温度(20、25、30、35、40、45℃)、浸泡时间(4、6、8、10、12、14、16、18h)、发芽温度(20、25、30、 35、40、45℃)、发芽时间(4、8、12、16、24、28、32、36h)进行单因素试验，结合应用响应面分析法，根据Box-Behnken中心组合实验设计原理，以GABA含量为指标，采用HPLC法测定发芽藜麦中GABA含量，研究工艺条件对GABA富集效果的影响，结果如图 1和图2所示。

利用Design-Expert软件对模型进行进一步分析，得最佳的富集条件是浸泡温度24.20℃、浸泡时间13.75h、发芽温度24.40℃、发芽时间23.84h。考虑到操作的方便性，浸泡温度25℃、浸泡时间14 h、发芽温度25℃、发芽时间24h。

实施例3

发芽藜麦粉中GABA的提取与测定：

将实施例1中所得的发芽藜麦粉1.00g与柠檬酸(0.01mol/L， 5.00g)均匀混合并摇晃2h以提取GABA。将上清液以4000rpm离心15min。然后，将1mL上清液、NaHCO₃(1mol/L，pH＝9)和1- 氟-2,4-二硝基苯基乙腈溶液(0.1％)依次加入容量瓶中，充分混合，在60℃下反应90min，并用磷酸盐缓冲液(0.01mol/L，pH＝7.2)稀释至10mL。过滤后，使用Agilent1260HPLC和Universil C18柱(4.6 mm250 mm，5μm)。流动相为磷酸盐缓冲液(0.01mol/L，pH＝7.2)：乙腈：超纯水＝70:8:22，流速为1mL/min。在柱温为40℃的360nm 处检测GABA，得到结果如图3。同时通过如下计算方式对GABA 进行定量。

藜麦样品中GABA含量计算公式如下：

其中，W——藜麦样品中GABA的含量，mg/100g·DW；

C_B——GABA标准品的浓度，mg/mL；

A_B——GABA标准品衍生液中GABA的峰面积响应值；

A_Y——藜麦样品衍生液中GABA的峰面积响应值；

V_Y——藜麦样品衍生液的体积，mL；

m_Y——提取GABA时藜麦样品的质量，g。

经过计算，在实施例1的发芽工艺条件下，发芽藜麦粉中GABA 的含量为179.97mg/100g·DW。

实施例5

小鼠急性酒精性肝损伤模型的建立

雄性ICR小鼠适应性喂养3d后，按体重随机分为阴性对照组、模型对照组、发芽藜麦粉低、中、高(2、4、6g/kg·bw)剂量组，连续灌胃30d。试验结束时，模型组及发芽藜麦粉各剂量组用50％(v/v) 乙醇造肝损伤模型，灌胃量14mL/kg·bw，阴性对照组用蒸馏水代替。

与阴性对照组相比，模型组小鼠的肝脏指数及血清AST、ALT 水平显著升高，表明肝细胞受到损伤，急性酒精性肝损伤模型成功建立。

实施例6

富含GABA的发芽藜麦粉对小鼠急性酒精性肝损伤的保护作用评定

1.末次给药造模后，将各组动物禁食16h，然后称重记录体重、肝脏重量，并计算肝脏指数，得到表1。

肝脏指数计算公式如下：

其中，X——肝脏指数，mg/g；

m_肝脏——小鼠肝脏的质量，mg；

m_体重——小鼠的体重，g。

表1发芽藜麦粉对急性酒精性肝损伤小鼠体重和肝脏指数的影响

注：与空白对照组相比，*：P＜0.05，**：P＜0.01；与模型对照组相比，#： P＜0.05，##：P＜0.01。

与空白对照组相比，模型对照组和阳性对照组小鼠的体重无显著差异，发芽藜麦粉低剂量组小鼠的体重显著降低，发芽藜麦粉中、高剂量组小鼠的体重均极显著降低，且呈现一定的剂量依赖关系，这可能是因为发芽藜麦粉富含膳食纤维，有一定的减重功效。与空白对照组相比，模型对照组小鼠的肝脏指数显著升高，阳性对照组和发芽藜麦粉各剂量组小鼠的肝脏指数极显著升高。

2.采用摘眼球取血法，采集小鼠血液样本，取血清，检测血清中 TG、TC、LDL、AST、ALT、ADH和ALDH，方法步骤全部按照试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)说明书进行操作。取部分肝脏制成10％肝组织匀浆，取上清，严格按照试剂盒说明书测定TG、TC、 LDL、SOD、MDA、GSH-Px、ADH和ALDH等生化指标，结果如图4-8。

与空白对照组相比，模型对照组小鼠血清中TC的含量显著升高、肝脏中TC、TG的含量极显著升高，说明造模成功。发芽藜麦粉低、中、高各剂量组均能显著降低小鼠血清和肝脏中TC含量，其中发芽藜麦粉高剂量组均能恢复到正常水平。与模型对照组相比，发芽藜麦粉高剂量组小鼠可以显著降低小鼠血清中TG的含量。

与空白对照组相比，模型对照组小鼠血清中ALT和AST活性极显著升高，说明模型对照组小鼠的肝脏受损，造模成功。与模型组相比，发芽藜麦粉各剂量组可以显著降低急性酒精性肝损伤造成的AST、 ALT酶活力升高。其中中剂量组可以极显著降低急性酒精性肝损伤造成的AST酶活力升高，且能恢复到正常水；高剂量的发芽藜麦粉极显著降低急性酒精性肝损伤造成的小鼠血清中ALT酶活力升高，且能恢复到正常水平。

与空白对照组相比，模型对照组小鼠肝脏中SOD活性极显著降低、MDA含量极显著升高，说明模型对照组小鼠的肝脏受损，造模成功。与模型对照组相比，发芽藜麦粉低剂量组可以显著升高小鼠肝脏中的SOD活性，发芽藜麦粉中、高剂量组可以极显著升高小鼠肝脏中的SOD活性，且能恢复到正常水平。发芽藜麦中、高剂量组小鼠肝脏中MDA含量极显著降低，且能恢复到正常水平。

与空白对照组相比，模型对照组小鼠肝脏中ADH、ALDH活性极显著降低，说明模型对照组小鼠的肝脏受损，造模成功。与模型对照组相比，发芽藜麦粉中、高剂量组可以显著升高小鼠肝脏中的ADH、 ALDH活性，且能恢复到正常水平。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims

1.一种富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

将消毒后的藜麦种子浸泡后进行避光发芽，所得藜麦发芽种子烘干粉碎后即得所述富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉；所述发芽的温度为20-45℃，所述发芽的时间为4-36h。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡为蒸馏水浸泡，所述藜麦种子与蒸馏水的质量比为1:4-1:6。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡的温度为20-45℃，所述浸泡的时间为4-36h。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述消毒的试剂为0.1％的NaClO溶液，所述消毒的时间为20-40min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述浸泡后的藜麦种子置于蒸馏水中进行避光发芽，所述藜麦种子间的间距≥2mm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为40-60℃，所述烘干的时间为6-24h。

7.权利要求1-6所述制备方法制备得到的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉。

8.一种防治急性酒精性肝损伤的组合物，其特征在于，所述组合物包括权利要求7所述的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉。

9.根据权利要求8所述的组合物，其特征在于，所述组合物中富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉的剂量为2-6g/kg·bw。

10.权利要求1-6任意一项所述的制备方法或权利要求7所述的富含γ-氨基丁酸的发芽藜麦粉在制备解酒保肝的功能性食品中的应用。