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鹰嘴豆(CicerarietinumL.)为豆科鹰嘴豆属草本植物,是新疆维吾尔医传统的药食两用植物,已有2500年的应用历史,具有清除异常体液,开通体液闭阻,调补机体等作用,用于身体瘦弱,性欲低下,食欲不振,皮肤瘙痒及糖尿病等疾病的防治。
近年来围绕鹰嘴豆开展的研究逐渐增多,大多是针对其化学成分和生理活性进行的,研究发现:鹰嘴豆所含营养成分丰富,无论在种类还是数量上都大大超过其他豆类,并己证实其具有糖脂代谢调节、抗菌、抗氧化、类雌激素功效等生理活性,但针对鹰嘴豆中确切的降糖组分、制备工艺及生物活性研究等工作还鲜见报道。本论文通过鹰嘴豆和豆芽各极性部位降糖活性的对比研究,进一步明确其降糖组分,确定了豆芽为制备降糖组分的最佳原料;形成鹰嘴豆豆芽降糖组分中试生产工艺,并对扩试产品进行了生物活性验证研究;最后,对鹰嘴豆药材标准进行了补充与完善,为鹰嘴豆系列功能产品的开发和产业化发展提供理论支持。
1.鹰嘴豆及豆芽降血糖功能组分研究
通过对鹰嘴豆及其豆芽不同极性部位进行蛋白酪氨酸磷酸酶1B(ProteintyrosinephosphataselB,PTPlB)活性抑制作用跟踪研究,进一步证实了鹰嘴豆、豆芽均具有降糖活性,其降糖活性部位主要为皂苷类和异黄酮类成分;且由于豆芽中皂苷类和异黄酮类等成分含量更高而活性更佳。
采用高速逆流色谱(High-speedcounter-currentchromatography,HSCCC)技术对鹰嘴豆及其豆芽的异黄酮类成分进行了分离提取和含量比较,从中得到4个化合物,经结构鉴定确定分别是芒柄花苷、鹰嘴豆芽素A-7-O-β-D-葡萄糖苷、芒柄花素和鹰嘴豆芽素A。
鹰嘴豆豆芽中皂苷与异黄酮含量较原豆中都有明显提高,由此进一步证明,鹰嘴豆发芽过程具有生物富集作用,从鹰嘴豆的豆芽中可以摄取到更多的皂苷与异黄酮类成分。
2.鹰嘴豆豆芽降糖组分中试生产工艺研究
由于豆芽中各组分含量较原豆中都有明显提高,因此,以豆芽为原料进行中试生产工艺研究,分别考察了鹰嘴豆发芽过程中的浸泡时间、装箱密度、淋水时间、淋水间隔、豆芽箱温度等指标,确定了鹰嘴豆发芽的全套优化工艺。
根据鹰嘴豆豆芽降糖组分的组成特点,选用高压差连续式提取浓缩成套自动化设备进行鹰嘴豆豆芽降糖组分的中试生产工艺研究,确定了40-70MPa压力差,10-40℃低温水提,微孔滤膜过滤(500nm)富集,膜超滤(膜的截留分子量为3000)富集,反渗透膜(膜的截留分子量为100-200)浓缩,喷雾干燥,得到鹰嘴豆豆芽降糖组分的绿色、高效、低能耗、可实现连续提取的全套工艺及技术参数,为后续基于该降糖组分的系列产品的开发提供技术支撑。
3.鹰嘴豆豆芽降糖组分生物活性研究
通过PTPlB活性抑制实验发现,用中试生产工艺得到的鹰嘴豆豆芽降糖组分的确具有抑制PTPlB的作用,且其生物活性接近于鹰嘴豆豆芽70%乙醇提取物的活性,初步论证了此中试制备工艺的可行性。
通过动物实验考察其对正常及四氧嘧啶造模糖尿病小鼠血糖的影响情况,发现其具有改善高血糖模型小鼠糖耐量,较明显的降低糖尿病模型小鼠血糖的作用。由此可以确定,采用该中试工艺进行鹰嘴豆豆芽降糖组分的提取是可行的。在此基础上,可进行后续系列鹰嘴豆豆芽功能产品的研究与开发,并有望顺利进入产业化阶段。
4.鹰嘴豆药材标准的提升
在现有鹰嘴豆部颁标准的基础上,进行鹰嘴豆定性鉴别、检查指标和含量测定方法等研究,补充了显微鉴别,水分、灰分、浸出物检查等指标,起草了新的鹰嘴豆原料质量标准草案。并通过实验优化,建立了HPLC法同时测定鹰嘴豆芽素A和芒柄花素含量的方法,为更好的控制鹰嘴豆及其保健产品的质量和相关质量标准的建立提供依据。