雨生红球藻中虾青素的提取及稳定性研究

目的:以雨生红球藻粉为原料,研究破壁方法、有机溶剂提取虾青素的工艺条件及虾青素油中虾青素的稳定性和破壁藻粉储存条件。方法:采用机械破壁和有机溶剂提取法,在单因素实验的基础上优化细胞破壁和虾青素提取工艺,并用分光光度法进行含量测定;从温度、光照、氧气、保存条件方面对虾青素稳定性的影响进行研究。结果:通过数据分析得出高压均质最佳条件为:50MPa、3遍,破壁率为94%,提取含量为36.4μg/mg,手动匀浆处理量为0.05g,匀浆10min,可使破壁率达100%;提取虾青素的最佳条件为:采用二氯甲烷溶剂,料液比为1∶20,在20℃水浴条件下,提取3遍,每遍1h;温度、光照、氧气都能影响到虾青素的稳定性,其中氧气对其影响最为显著,雨生红球藻粉的最佳储存条件是铝箔袋真空冷藏。     

雨生红球藻虾青素的制备及生物活性研究进展

虾青素是类胡萝卜素的含氧衍生物,人工养殖的雨生红球藻是天然虾青素的最好来源。虾青素具有多种生物活性,在疾病的预防和治疗中起重要作用。文章介绍了虾青素的提取与稳定性以及在人体中的吸收与代谢,主要对雨生红球藻虾青素的抗氧化活性以及在炎症、糖尿病、心血管疾病、免疫调节以及抗癌等方面的研究进展和应用现状进行了综述。     

雨生红球藻虾青素对小鼠免疫调节的研究

评价雨生红球藻虾青素对小鼠免疫功能的调节作用。选用雌性ICR小鼠,试验分为4个免疫组,分别进行,每组设置低、中、高剂量及对照组。低、中、高剂量分别为0.083、0.167、0.5 g/kg·BW,对照组喂服植物油,试验周期30d。结果:在细胞免疫功能、体液免疫功能、单核-巨噬细胞功能3个方面有增强免疫力功能。结果表明:雨生红球藻虾青素有增强小鼠免疫力功能。     

雨生红球藻虾青素酯微胶囊制备及其稳定特性研究

对复凝聚法制备虾青素酯微胶囊的工艺和稳定性进行了系统研究。过程以乳清蛋白和阿拉伯胶为壁材,通过考察p H、乳清蛋白/阿拉伯胶比、壁材总浓度和壁芯比对虾青素酯包埋率的影响,优化虾青素酯微胶囊制备工艺,并采用包埋率和幂律函数模型对不同p H条件下虾青素酯微胶囊的稳定性、抗离心力强度和释放机制进行了表征。结果表明:虾青素酯微胶囊的最佳制备工艺条件为:p H 4.0,乳清蛋白/阿拉伯胶质量比为2.0(w/w),壁材总浓度为2.0%(w/v),壁芯比为1.0(w/w),该工艺条件下制备的微胶囊平均粒径(d)为15.4±0.4 nm,包埋率为86.2±2.4%;p H环境对虾青素酯微胶囊的稳定性和机械强度具有显著影响,且在p H 4.0条件下,虾青素酯微胶囊具有最佳的稳定性和机械强度。     

雨生红球藻培养及虾青素累积条件探讨

探讨了雨生红球藻(Haematoccuspluvialis)712株的适宜培养条件及藻体诱导累积虾青素的培养基条件。重点研究了温度、pH和光照条件对雨生红球藻营养生长的影响,以及NaNO3、Fe2+盐和乙酸钠浓度对雨生红球藻诱导累积虾青素含量的影响。结果表明:24℃、1000～1500lx连续光照、pH8.0左右的生长条件适合雨生红球藻游动细胞增殖,使平均生长速率达到0.252/d。通过正交试验表明:缺氮培养基对于雨生红球藻细胞累积虾青素最为有利,虾青素含量达到6.72μg/mL,而FeSO4和乙酸钠浓度对虾青素的累积无显著性影响。     

雨生红球藻虾青素提取工艺条件研究

研究了直接用溶剂提取虾青素的工艺条件。结果表明，氯仿：乙醇(1：1,v／v)的混合溶剂最有利于从雨生红球藻孢子态细胞中提取出虾青素，较适合的提取温度为40℃，较适合的提取时间为45min。     

雨生红球藻海水放养技术及虾青素的生理功能

通过封闭性光生物反应器和开放式薄层生物反应器相结合的培养技术已经被成功用于雨生红球藻的商业化生产。雨生红球藻中富含的虾青素有重要的生理功能,其抗氧化活性比维生素E高500倍。美国食品及药物管理局指出,人体每天摄入250mg雨生红球藻干粉是绝对安全的。     

雨生红球藻中虾青素含量的快速测定方法

证实雨生红球藻在培养过程中体内所含的类胡萝卜素含量与虾青素含量是呈稳定的线性关系,使用相比虾青素测定方法简便的叶绿素测定方法,可快速测定出类胡萝卜素的含量,再根据研究所得的类胡萝卜素和虾青素的线性方程,可快速推算出雨生红球藻体内虾青素的含量。     

人工调控雨生红球藻积累虾青素的研究进展

红球藻是富含营养价值和药用价值的藻类食品。雨生红球藻是自然界中生产天然虾青素的理想来源,虾青素作为一种高效的纯天然抗氧化剂,在清除自由基、抗衰老、抗肿瘤和免疫调节等方面显示出良好的生物活性。利用雨生红球藻生产虾青素具有广阔的发展前景,已成为近年来国际上研究的热点。此外,天然虾青素产量有限,大部分虾青素都是人工调控生产的。因此,本文综述了国内外人工调控对雨生红球藻积累虾青素的方法,对我国提高雨生红球藻生产虾青素具有重要意义。     

雨生红球藻海水放养技术及虾青素的生理功能

通过封闭性光生物反应器和开放式薄层生物反应器相结合的培养技术已经被成功用于雨生红球藻的商业化生产。雨生红球藻中富含的虾青素有重要的生理功能,其抗氧化活性比维生素E高500倍。美国食品及药物管理局指出,人体每天摄入250mg雨生红球藻干粉是绝对安全的。      

雨生红球藻对戚风蛋糕品质的影响及其虾青素稳定性

为提高戚风蛋糕的营养价值和烘焙品质，本研究将雨生红球藻添加至戚风蛋糕中。采用高效液相色谱仪和气相色谱仪等对雨生红球藻营养成分进行测定，利用全自动色差仪、质构仪等探索不同添加量雨生红球藻对戚风蛋糕色泽和质构等的影响，并探讨了戚风蛋糕抗氧化活性及烘焙对雨生红球藻中虾青素的影响。结果表明:本批次雨生红球藻中虾青素含量为20.93±0.41 mg/g DCW，总糖、蛋白质和脂肪酸含量分别为25.56%±0.94%、19.97%±0.13%和27.11%±0.25%。雨生红球藻的添加改善了戚风蛋糕的色泽，使其呈现橙红色，使戚风蛋糕的硬度、弹性和咀嚼性逐渐增大，抗氧化活性逐渐增强，蛋糕比容在添加量为2.0%时达到最大。当藻粉添加量为4.0%时，蛋糕对DPPH和羟基自由基的清除率比对照组分别提高了119.92%和9.17%。焙烤后虾青素含量显著降低，损失率达到49.37%~62.17%。并且随着添加量的增加，蛋糕出现了一定的藻腥味，影响了蛋糕的风味。因此，雨生红球藻适宜添加量为1.0%~2.0%，不仅改善了戚风蛋糕的品质也提升了其营养价值。     

响应面法优化复合酶提取雨生红球藻中虾青素的工艺

本文研究了纤维素酶、果胶酶以及复合酶对雨生红球藻破壁效果,并通过响应面优化酶解破壁辅助提取虾青素的工艺。结果表明,当纤维素酶和果胶酶酶活力配比1:1(U/U),加酶量7000 U/mL时,优化的最佳酶解条件为:酶解pH4.9,酶解温度49℃,酶解时间为6 h,理论提取率为70.21%,实际提取率为71.08%±0.26%,相对误差为1.2%。综上,复合酶法辅助提取方法简单、条件温和、绿色安全、效率高,可在雨生红球藻虾青素实际提取工艺中得到应用。     

雨生红球藻对面包烘焙品质的影响

将不同量(0.0%,0.4%,0.8%,1.6%,以面粉的质量百分含量计算)的雨生红球藻粉添加到面包中,探索其对面包烘焙品质的影响。结果表明:雨生红球藻的添加提高了面包的红色度和黄色度,降低了面包的亮度。同时,使面包比容降低了5.6%,但对面包含水量影响不大。在试验范围内,随着雨生红球藻粉添加量的增加,面包的硬度、胶着性、咀嚼性逐渐增大,而弹性、回复性、内聚性无显著变化。雨生红球藻的添加对贮藏过程中面包弹性、内聚性和回复性的变化影响也不大,当添加0.4%的雨生红球藻时,能有效延缓面包硬度、咀嚼性和胶着性的增大。此外,雨生红球藻的添加,可以在色泽、外观、组织结构等方面改善面包品质。总体来说,雨生红球藻添加量为0.4%时面包烘焙品质最佳。     

雨生红球藻天然虾青素提取研究进展

文章介绍了天然虾青素的生物来源、功能及应用研究的新进展,对比分析了雨生红球藻的不同破壁方法和虾青素的提取方法,重点介绍了近期国内外对雨生红球藻虾青素高效分离提取的新方法,并对其未来发展方向进行了展望。     

Enlarged and astaxanthin-accumulating cyst cells of the green alga Haematococcus pluvialis

The cyst cells of Haematococcus pluvialis were separated into fractions of relatively uniform size by sucrose density gradient centrifugation. The fraction at the bottom of the centrifuge tube with the largest specific gravity from density gradients of mature cysts mainly consisted of enlarged, red cyst cells and had the highest astaxanthin content. To examine the relationship between cell size and astaxanthin content of cysts, formation of the fluorescent dichlorofluorescein (DCF) from 2′,7′-dichlorohydrofluorescein diacetate of cyst cells in each fraction from density-gradient centrifugation under oxidative stress caused by methyl viologen (1.0 mM) was studied. The formation of DCF in cyst cells was decreased with larger cell diameter. This decrease was also correlated with increases in astaxanthin content. Therefore, both cell diameter and the fluorescent DCF content of cyst cells would be good parameter to select astaxanthin-hyperproducing strains from native populations of H. pluvialis.     

雨生红球藻破壁孢子粉对小鼠酒精性肝损伤的保护作用

目的:研究雨生红球藻破壁孢子粉对小鼠酒精性肝损伤的保护作用。方法:将小鼠随机分为空白对照组、模型组和雨生红球藻粉低、中、高剂量组(100、200、400 mg/kg)。剂量组动物先灌胃受试物7 d,第8 d开始,给予剂量组和模型组50%酒精连续灌胃7 d,建立酒精性肝损伤模型。最后一次灌胃16 h后处死小鼠,取血清和相关脏器。测定小鼠血清中谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)和谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST)以及甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)的含量,测定肝组织中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性、谷胱甘肽(glutathione peroxidase,GSH)和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量,以及炎性因子Tumor Necrosis Factor-α(TNF-α)、Interleukin-1β(IL-β)水平,制作肝脏HE染色病理切片,观察肝组织的病理学变化。结果:与模型组相比,雨生红球各剂量组肝脏指数极显著降低(p<0.01),血清中AST含量极显著降低(p<0.01),TC含量显著降低(p<0.05),肝脏MDA和GSH含量降低,SOD活性提高,炎性因子TNF-α含量降低,IL-β含量极显著降低(p<0.01),肝组织病理损伤也得到明显改善。结果表明雨生红球藻破壁孢子粉对小鼠酒精性肝损伤具有明显的保护作用。     

雨生红球藻破壁孢子粉对Ⅱ型糖尿病大鼠肝肾的保护作用

目的：研究雨生红球藻破壁孢子粉对Ⅱ型糖尿病大鼠肝肾的保护作用。方法：将SD大鼠随机分为正常组和造模组,正常组以普通饲料喂养,造模组70只大鼠采用高脂高糖饲料饲养4周后,腹腔注射一次链脲佐菌素（STZ）35 mg/kg BW;继续饲养4周,测血糖将造模成功大鼠再分为模型组、低剂量组、中剂量组、高剂量组、降糖药物组（模型组灌胃蒸馏水,低、中、高三个剂量组分别给予50、100和200 mg/kg BW的雨生红球藻破壁孢子粉,降糖药物组给予28.5 mg/kg BW的盐酸二甲双胍）,连续干预4周,处死大鼠;测定血清谷丙转氨酶（ALT）、谷草转氨酶（AST）、碱性磷酸酶（ALP）、乳酸脱氢酶（LDH）活性以及白蛋白（ALB）和球蛋白（GLO）含量,测定肝肾组织超氧化物歧化酶（SOD）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-Px）活性和丙二醛（MDA）含量以及肿瘤坏死因子（TNF-α）、白介素1β（IL-1β）水平;制作肝肾HE染色病理切片,观察病理学变化。结果：高剂量雨生红球藻破壁孢子粉可极显著降低糖尿病大鼠血清ALT、AST、ALP、LDH活性和GLO含量（P<0.01）,显著减少ALB含量（P<0.05）;极显著提高肝肾组织中SOD和GSH-Px活性（P<0.01）,极显著降低MDA含量（P<0.01）;极显著降低肝肾组织TNF-α和IL-1β水平（P<0.01）。雨生红球藻破壁孢子粉对肝肾组织的损伤有一定的缓解作用。结论：雨生红球藻破壁孢子粉可减轻糖尿病大鼠的肝肾损伤,机制可能与降低氧化应激和炎性反应有关。     

雨生红球藻蛋白酶解产物的制备和抗氧化活性评价

为了高值化利用藻渣,本文展开雨生红球藻藻渣制备抗氧化蛋白酶解物的研究。采用单因素和响应面优化试验,研究了主要反应条件（底物浓度、加酶量、温度、pH和时间）对酶解产物ABTS自由基清除率和水解度的影响,并对最优酶解物进行抗氧化活性评价及氨基酸分析。结果表明,雨生红球藻蛋白的最佳酶解条件为:底物浓度9%（w:v）、加酶量0.7%（w:w）、温度40 ℃、pH11.5和时间3 h。最优酶解物的ABTS自由基清除率IC₅₀为481.574 μg/mL,FRAP能力为19.641 μmol FeSO₄·7H₂O/g（浓度为1000 μg/mL）,显著优于蛋白非酶解物。抗氧化酶解物的氨基酸种类丰富,必需氨基酸含量达34.4%,营养价值高,且含较多与抗氧化密切关联的疏水性氨基酸。本研究为雨生红球藻高附加值应用提供了参考。     

虾青素的提取及其稳定性的研究

以虾头、虾壳为原料,研究了有机溶剂提取虾青素的条件及其稳定性。结果表明,用乙酸乙酯在pH4.0、50℃条件下提取2.5h虾青素的产量为49.1μg/g原料。研究还发现:紫外光对虾青素的破坏作用很大,而可见光较小;70℃以下、pH4～11范围内虾青素较稳定;Ca2 、Mg2 、K 、Na 、Zn2 金属离子对虾青素基本没影响,Fe2 、Fe3 、Cu2 有明显破坏作用,Fe3 对虾青素的影响最大。     

皂化处理对中华管鞭虾虾青素提取物的虾青素组成和体外抗氧化性的影响

采用低温皂化中华管鞭虾的虾青素提取物,比较皂化前后虾青素总浓度、抗氧化活性、游离型和酯型虾青素相对浓度以及虾青素光学异构体组成变化。结果表明:适当皂化处理可显著提高虾青素提取物的总虾青素浓度,皂化时间对虾青素提取物的抗氧性有显著影响（P<0.05）,其中皂化2 h时对DPPH自由基清除率达到25.85%,显著高于未皂化的15.16%,虾青素提取物对羟自由基和总抗氧化能力则在皂化6 h时分别达到3.17和0.62 U/μg。高效液相分析结果显示:皂化2 h时虾青素提取物中酯型虾青素已经大部分转化为游离型虾青素,而延长皂化时间会造成游离型虾青素发生不同程度的降解。未皂化的虾青素提取物光学异构体以3S, 3′S型为主,经过皂化处理后光学异构体3S, 3′S:3S, 3′R:3R, 3′R比值保持在2.4:1.5~1.7:1.0之间。此外,研究还发现皂化后虾青素提取物中三种光学异构体含量均与羟自由基清除能力呈现较好的线性相关性（R>0.784）。综上,皂化后中华管鞭虾的虾青素提取物抗氧化性变化与游离型和酯型虾青素组成变化及光学异构体组成变化有关。