番茄红素范文
番茄红素范文(精选12篇)
番茄红素 第1篇
1 番茄红素的性质
1.1 物理性质
番茄红素晶体为深红色针状, 可溶于乙醚、正己烷、氯仿等有机溶剂, 不溶于水, 难溶于甲醇、乙醇, 抗氧化还原性较强。对光、热、氧敏感, Cu 2+、Fe3+可催化其氧化。
1.2 化学性质
番茄红素结构非环状呈直链状不饱和碳氢化合物, 其分子中有1 1个共轭双键和2个非共轭双键, 因此其稳定性很差, 容易发生顺反异构和氧化降解。到目前为止已发现7 2种异构体, 其中部分共轭双键使其具有颜色效应和抗坏血酸活性。番茄红素的顺式与反式异构体在熔点、摩尔消光系数、显色能力、极性、溶解性、和生物活性等方面都有着明显差异。
2 番茄红素的生理作用
2.1 抗癌
多年研究表明, 番茄红素的抗氧化作用对抗癌有明显的疗效, 番茄红素的抗肿瘤效应可能包括以下几种机制: (1) 自由基淬灭机制; (2) 降低细胞膜的氧化损伤机制 (3) 诱导间隙连接通讯的机制。目前, 细胞间连接通讯功能的抑制或破坏被认为是促进癌变的重要机制。
2.2 保护心血管
一般的观点认为, 脂蛋白的氧化是引发动脉粥样硬化的导火索。番茄红素预防心血管疾病的作用可能与番茄红素能防止D N A和脂蛋白氧化, 减少发生动脉粥样硬化的有关。它通过减少氧化脂蛋白的形成和降低血浆中胆固醇浓度, 增加血管柔韧度, 同时破坏氧化进程, 降低动脉硬化的速度。但对番茄红素抑制脂蛋白的氧化作用也有相反的报道, D u g a s等人认为, 是β一胡萝卜素而不是番茄红素抑制了大动脉内皮细胞介导的L D L的氧化。因此, 对番茄红素预防心血管疾病的研究还有待进一步深人。
2.3 番茄红素的其他功能
在众多研究实验表明, 番茄红素的预防肿瘤作用与其提高免疫机能有关。番茄红素的抗氧化作用在一定过程上提高了免疫细胞的功能和结构的完整性, 因此加强了免疫力。番茄红素在减小脑梗死范围, 改善神经症状有显著作用, 能提高脑组织超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性, 降低M D A含量。番茄红素可抵御紫外线辐射对皮肤的损害, 起保护作用。番茄红素对辐射引起造血和血液系统损伤、染色体损伤、免疫损伤均有防护作用。随着对番茄红素的进一步的开发, 更多的生理功能有待开发。
3 番茄红素的制备
随着人们对番茄红素不断的深入研究, 人们对提高番茄红素的质量和产量也正不停地探索。
3.1 有机溶剂提取法
番茄红素是脂溶性天然色素, 一般选用亲油性有机溶剂提取番茄红素。但由于番茄中还含有其它成分, 而且会有化学残留物, 仅仅采用溶剂萃取, 得到的产品一般产品纯度不高、有异味。
3.2 超临界萃取法
超临界萃取法能耗低、萃取剂无毒, 无异味, 易回收, 适合提取番茄红素等热敏极性成分的优点。日本一专利报道采用超临界流体萃取精制番茄红素的方法, 将番茄红素粉末和正己烷按1∶2混合, 使之形成均质混合体系;然后放人萃取罐中, 原料中色素溶解到正己烷中;在温度3 5℃~5 0℃, 300kg/cm流量情况下接触超临界C O2, ;最后用减压法进行色素回收, 在分离罐中得到精制番茄红素 (含量为1 3.7%) 。此产品无臭味, 而且该产品在1 5℃温度条件下放置一个月, 无异味, 也不会变色。
3.3 酶反应法
酶反应法主要是利用番茄皮自身所含有的酶发生反应来提取番茄红素。D u b o d e l等通过外加果胶酶和纤维素酶的方法来提取番茄红素。其工艺为:番茄原料 (番茄酱、番茄泥等) 用果胶酶和纤维素酶 (0.2%~0.5%) 在50℃处理3h, 除去9 0%的非色素物质, 离心, 沉淀用9 6%的乙醇洗涤, 然后用乙醇和植物油提取, 分离油相, 得到产品。
4 番茄红素研究展望
番茄红素是一种对人体极有帮助的的功能性色素, 广泛应用于保健品, 药品, 化妆品等企业。被誉为“红色产业”的番茄红素开发已被纳入“国家8 6 3计划”, 其次我国年产番茄达1 0 0 0多万吨, 研发番茄红素产品, 将给相关产业带来巨大的经济效益, 具有巨大的市场销售前景。
参考文献
[1]陈正行, 狄济乐.食品添加剂新产品与新技术[M].江苏科技出版社.
[2]Lee M L Chen B H.Stability of lycopene during heating and illumination in a model system[J].Food chemistry, 2002, 78:425~432.
[3]Boileau Tw, Boileau AC, Erdman jw Jr.Bioavailability of alltrans and cis-isomers of lycopene[J].Exp BiolMed, 2002, 227 (10) :914~919.
[4]Yanasaki H, M esnil M, Omori Y, et al Inter cellular communication and carcinogenesis[J].Murat Res, 1995, 333:181188.
[5]Dugas T R。M oml D W, Harrison E H.Dietary supplementation with8-carotene, but not with lycopene in-hibits endothelial cell——mediated oxidation of low—density ipoproteinl[J].Free Radio Biol Med, 1999, 26:1238~1244.
番茄红素稳定性的初步研究 第2篇
番茄红素稳定性的初步研究
研究了番茄红素在不同条件下的稳定性.实验表明:番茄红素对Fe3+和Cu2+的稳定性较差,其它金属离子则较稳定;酸对番茄红素有较大的破坏作用,而碱的影响不大;番茄红素对氧化剂比较稳定;抗氧化剂能延缓番茄红素的`损失;番茄红素对先十分敏感,尤其是日光,其次是紫外光和白炽灯光,散射光对其也有影响,故天然番茄红素宜在暗处避光保存;防腐剂对番茄红素的稳定性影响非常小,番茄红素可以与防腐剂在食品中同时使用;酸味剂对番茄红素的稳定性也有一定的影响,但影响不大.
作 者:任爱梅 谢放 刘改兰 REN Ai-mei XIE Fang LIU Gai-lan 作者单位:兰州交通大学,化学与生物工程学院,甘肃,兰州,730070刊 名:兰州交通大学学报 ISTIC英文刊名:JOURNAL OF LANZHOU JIAOTONG UNIVERSITY年,卷(期):27(3)分类号:Q586关键词:番茄红素 提取 稳定性
防癌新秀番茄红素 第3篇
自然界约有500多种不能转变为维生素A的类胡萝卜素,其中的番茄红素具有抗氧化、保护细胞抵御多种致癌物质的独特功效,尤为引人瞩目。不久前北美洲公布了一份历时近9年的关于食物与人体健康的研究报告,专家得出的结论是,60%以上的男性,长期每天吃二三个酸甜可口的番茄,身体的组织细胞与机体的健康状况比不吃或偶尔食用者要好得多。常食番茄者不仅抵抗力增强、疾病减少,而且癌变的机率几乎低至接近零。专家认为男士们多吃、常食红番茄能预防癌症,其机理与番茄富含大量的番茄红素息息相关。另有报道,常食番茄者患胰腺癌、前列腺癌的危险性也大大降低。
新近日本京都府立医科大学生化系西野辅翼教授从寻找抗肺癌促发阶段化合物的动物实验中发现,番茄红素可望有预防肺癌的作用。每周三次给促发肺癌的ddy小鼠胃内灌服番茄红素,结果平均肿瘤数为1.4个,而不灌药对照组为3.1个。这提示吸烟者或被动吸烟者及中老年男性经常食用富含番茄红素的食物,如番茄、西瓜、柿子、红杏等,对减少患肺癌、胰腺癌、前列腺癌的危险性颇有裨益,何乐而不食之?
青光眼是目前国内四大致盲原因之一,青光眼的致盲是不可逆的。据调查,青光眼的发病率为0.89%~2.6%。为了达到WHO(世界卫生组织)提出的躯体健康、心理健康、社会适应性强的健康需求,由江苏省医学会与爱尔康(中国)眼科产品有限公司联合建立的江苏省青光眼教育中心在宁成立。该中心的任务是,加强青光眼的自我保健,紧密医生与患者、患者与患者的相互联系和健康交流,减少青光眼这一心身疾病的致盲危害。与会的医务人员和患者一致认为,建立这样的机构是进行全社会、全方位青光眼防治的理想形式。根据教育中心活动计划的安排,下半年将举办一期眼科专业人员讲座;今后每季度组织一次青光眼医学知识、青光眼患者生活、青光眼社会问题及研究进展的讲座、交流。
番茄红素提取工艺研究 第4篇
番茄红素广泛分布于多种植物中, 如番茄、胡萝卜、西瓜、南瓜、李柿、红莓、柑橘、红色葡萄柚均含有番茄红素, 其中番茄中番茄红素含量最高。在新鲜的番茄中番茄红素约为30~200mg/Kg, 在干品中约为430~2950mg/Kg。番茄中番茄红素主要分布于番茄的水不溶性部分和皮中, 占番茄中番茄红素的72%~92%, 其中番茄皮中番茄红素的含量最高。甘肃河西走廊气候干旱、寒冷、昼夜温差大、紫外线强。特殊的自然环境, 使甘肃河西走廊番茄品质优良, 其中所含维生素、氨基酸、番茄红素等营养成分含量居我国番茄之首。随着农业产业结构的调整, 番茄已成为甘肃河西地区最重要的经济作物之一, 以番茄种植业, 番茄酱、番茄籽油为主导产品的番茄加工业已成为甘肃河西地区农业经济支柱产业, 在我国番茄加工业占有重要地位。但番茄酱加工业中产生的副产品番茄废渣一直没有得到深度开发和利用。番茄废渣主要是番茄籽和皮的混合物, 约占番茄的30%。目前, 我省番茄加工业中产生的番茄废渣主要用于:直接做为猪饲料和饲料添加剂, 但消耗量仅占总量10%左右;废渣经皮、籽分离后, 籽用于榨油, 皮少量用于饲料添加剂, 绝大部分被废弃。
随着国内外医药、保健、食品、化妆品等行业对番茄红素需求的急剧增加和巨大的市场空间, 充分利用目前被废弃的番茄酱加工业产生的副产品番茄废渣为原料, 变废为宝, 提取分离其中极具经济价值的番茄红素, 将资源优势转化为经济优势, 延长番茄产业链, 不仅可以提高番茄业附加值, 也可带动农业经济发展, 增加农民收入, 具有极大的经济价值和和社会效益。
目前, 番茄红素的提取方法主要有溶剂浸提法、酶水解法、皂化法、微波提取法、超临界萃取法、化学合成法等方法[2]。其中溶剂浸提法作为实现大工业生产的一种方法有其独特的优点:快捷、方便、处理量大、工序简洁。本课题组以甘肃省张掖地区高台番茄酱厂和临泽番茄酱厂的籽渣, 将皮籽分离后, 利用溶剂浸提法, 用液相色谱和分光光度法, 研究了从番茄皮中提取番茄红素的最佳工艺条件, 以期为工业生产中溶剂浸提法提供更准确的参考指标。
1 实验部分
1.1 仪器和试剂
Agilent 1200系列高效液相色谱仪 (包括G1312A二元梯度泵, G1315B DAD二极管阵列检测器和Agilent Chemstation色谱工作站) (美国Agilent公司) ; CH-8806电子天平 (瑞士Mettler 公司) ;色谱柱:YMC30Carotene (1504.6mm 5μm) (日本YMC公司) ;0.45μm滤膜 (美国Agilent公司) ;恒温振荡器旋转蒸发仪 (巩义市英峪予华仪器厂) ;BT224S型分析天平 (北京赛多利斯仪器系统有限公司) ;SHA-B多功能水浴恒温振荡器 (江苏正基仪器有限公司) ;T6系列紫外/可见分光光度计 (北京普析通用仪器有限责任公司) 。
番茄红素对照品, 购买 (华美生物制品公司) , 含量>90%;甲醇、甲基叔丁基醚、制备标准曲线和测定番茄红素含量时所用正己烷为分析纯;其它有机试剂为工业纯。
1.2 实验方法
1.2.1 标准曲线的制备
精密称取番茄红素对照品3.98mg, 置于250ml容量瓶中, 用正己烷定容至刻度, 即为标准储备液 (15.92μgml-1) 。分别精密量取番茄红素标准储备液1.0、2.0、2.5、3.0、4.0ml, 各置于25ml容量瓶中, 用正己烷定容至刻度, 即为标准品溶液。取标准品溶液, 在375~600nm区间扫描, 结果见图1, 选出最佳吸收波长后测标准品溶液的吸光度, 以吸收度y对样品浓度x (μgml1) 进行回归得回归方程, 见式 (1) 。
y=0.2789x+0.0162 r=0.9993 (1)
1.2.2 溶剂浸提法
番茄皮渣用粉碎机粉碎后用电风扇实现皮籽分离, 弃去番茄籽, 称取一定量的番茄皮加入提取溶剂浸泡数小时。
1.2.3 检测方法
取一定体积的浸提液两份, 一份直接测吸光度, 另一份则经过滤后液相色谱测番茄红素峰的峰面积, 之后综合评分, 评分时使用加权法, 公式如下:综合评分=某实验的吸光度/9组实验中的最大吸光度30+某实验的峰面积/9组实验的最大峰面积70
1.2.4 色谱条件
色谱柱:YMC30Carotene (1504.6mm 5μm) ;
流动相:甲醇﹕甲基叔丁基醚=60﹕40;进样量:10μL 检测波长:472nm
检测范围:350~550 nm;由以上条件可绘制色谱图。
2 结果和讨论
2.1 标准曲线
由图 1可知:番茄红素在472nm处有最大吸收, 在502nm处也有较大吸收。为了避免β-胡萝卜素对番茄红素测定的影响, 选择502nm的次吸收峰作为番茄红素的测定波长[3]。分别取标准品溶液, 以正己烷为参比溶液, 在502nm处分别测定吸光度。以吸光度y对样品浓度x (μgml-1) 进行做图, 得标准曲线, 见图2, 在番茄红素浓度为0.6~2.5 μgml-1的范围内吸光度与样品浓度呈线形关系。
2.2 色谱图
由1.2.4项所给色谱条件得色谱图见图 3, 其中0~20min之间的峰是类胡萝卜素和极性较大的杂质峰, 25min的峰在DAD检测器上所得紫外图中, 三个吸收峰分别在472、502和446nm, 和对照品的紫外图完全吻合, 由此断定此峰为番茄红素峰。
2.3 单因素试验
2.3.1 溶剂的选择
称取番茄皮1.0 g左右 (18份) 放于三角烧瓶中, 分别加入20 mL乙醇、丙酮、乙酸乙酯、石油醚、正己烷、环己烷, 密封 (每种溶剂各取三份, 共18份) , 25℃ 下在恒温振荡器上震荡6 h, 抽滤, 滤液定容于25mL 容量瓶中, 取一定体积的溶液在30℃下挥干后正己烷定容于25mL容量瓶, 502nm处测吸光度记录结果如表1。
从表1可看出:在所选溶剂体积相同的条件下, 番茄红素的提取量随溶剂极性的增大而增大, 但溶剂极性大于乙酸乙酯时提取量反而下降。所选溶剂中浸提效果最好的是中度极性的乙酸乙酯, 提取量为149.1012mg/kg;其次丙酮, 提取量为144.9743mg/kg, 相当于乙酸乙酯提取量的97.23%;对于非极性溶剂环己烷、正己烷、石油醚而言所浸提出的番茄红素的量大致相同, 分别为乙酸乙酯浸提取量的65.25%、63. 44%、58.61%;而提取效果最差的是乙醇, 仅为乙酸乙酯浸提取量的34.67%。造成以上结果可能是由于番茄红素为小极性化合物, 易溶于中、小极性的溶剂的同时不同的溶剂对番茄皮的细胞穿透力不同。
2.3.2 浸提时间的选择
称取1g番茄皮3份, 加入15mL乙酸乙酯, 40℃条件下分别浸提1、2、3h, 抽滤、定容、测吸光度记录如下 (n=3) :
从表2可看出, 1h浸提不完全, 2h时吸光度大于1h, 而3h时吸光度又有所下降, 所以最佳提取时间为2h。
2.3.3 液料比的选择
称取1g番茄皮4份, 分别加入8、10、15、20mL乙酸乙酯, 40℃条件下分别浸提2h, 抽滤、定容、测吸光度记录如下 (n=3) :
1g番茄皮完全浸湿需6mL乙酸乙酯, 所以最小选择8mL, 之后分别选择10、15、20mL, 从表3可以看出:当溶剂大于10mL时浸提出的番茄红素的吸光度无明显变化, 所以选择8、10、12mL三个水平进行正交。
2.3.4 温度的选择
称取1g番茄皮, 分别加入15mL乙酸乙酯, 分别在30、40、50、60℃浸提2h, 抽滤、定容、测吸光度记录如下 (n=3) :
从表4可看出:随着温度的升高吸光度逐渐增大, 但增大的幅度却随着温度的升高而减小, 从50~60℃时吸光度增大了0.11, 综合考虑到设备的承受能力及试验的安全性选择30、40、50℃进行正交试验。
2.4 正交实验
称取1g番茄皮9份, 按下表进行正交实验, 结果记录如下 (n=3) :
从表5可以看出效果最佳的提取条件是液料比12∶1, 50℃浸提1h, 此外, 液料比10∶1, 50℃浸提2h和液料比10∶1, 30℃浸提3h这两种提取路线综合评分分别为98.54和98.51, 但为了缩短工艺时间, 选择第一种提取方案。
2.5 番茄红素的制备工艺和表征
2.5.1 番茄红素的制备
称取番茄皮1kg, 加乙酸乙酯12L, 50℃浸提1h, 浸提两次, 合并两次提取液, 取三份旋蒸上蒸干, 正己烷溶解定容于25mL容量瓶中测吸光度根据标准曲线计算番茄红素含量记录如表6。
mg/kg
旋蒸上浓缩至无溶剂析出, 得番茄红素油树脂22g。
浸膏得率=22g/1000g100%=2.2%
浸膏中番茄红素含量=122.6mg/22/1000100%=0.56%
2.5.2 番茄红素的表征
(1) 紫外图谱
取一定量的晶片溶于25mL正己烷中, 稀释, 直到溶液的吸光度在0.2~0.8的范围内, 分光光度计上350~600nm范围内扫描, 发现该物质在446、472、502nm处有较大吸收, 且在472nm处吸收最大, 这三个峰为番茄红素的特征吸收峰, 与文献[4]中所报道的番茄红素吸收峰值也非常吻合。
(2) 红外光谱
采用KBr 压片法对试验用番茄红素进行了红外测定。从红外图谱知, 该物质为典型的共轭多烯结构。3424cm-1为KBr 压片测试时KBr 吸湿而产生的水的吸收峰, 3035cm-1为=CH的伸缩振动峰, 2967cm-1为甲基不对称的伸缩振动峰, 2850cm-1为亚甲基对称的伸缩振动峰, 1629cm-1 为C=C的伸缩振动峰, 958cm-1为R1HC=CR2H (反式) 的摇摆振动峰, 而在730~665cm-1范围内没有出现吸收峰, 而这一范围往往是R1HC=CR2H (顺式) 的吸收峰[5,6], 这表明试验用番茄红素没有顺式结构物存在[5,6,7]。
(3) 番茄红素核磁数据
晶片的核磁共振数据列于表8, 从理论值和测定值上看, 该物质和番茄红素的化学位移吻合得很好, 核磁共振化学位移图谱附于本章最后。
参考文献
[1]Lili Tang, Hongxia Guan, Xiaolin Ding, et al, Modulationof aflatoxin toxicity and biomarkers by lycopene in F344rats[J].Toxicology and Applied Pharmacology 2007, 219 (1) 10-17.
[2]李士雨, 李子颖.番茄红素的提取与合成工艺研究进展[J].中草药, 2007, 34 (1) :2-3.
[3]李玉环, 王锋, 刘群.皂化法提取番茄红素的研究[J].食品科学, 2002, 23 (8) :146-150.
[4]罗昌荣, 许时婴.番茄粉在加工和贮藏过程中番茄红素的稳定性研究[J].食品科学, 2002, 23 (8) :33-38.
[5]常建华, 董绮功.波谱原理及解析[M].北京:科学出版社, 2001:79-80.
[6]谭仁祥.植物成分分析[M].北京:科学出版社, 2002:151-15.
番茄红素紫苏籽油软胶囊的生产工艺 第5篇
热点研究主要在四个方面,一是预防冠心病的发生,二是对于自由基反应而形成的老年性色斑明显的褪色作用,三是抑制癌细胞转移和增值,四是防治前列腺增生和病变。
[2]正是番茄红素具有以上的保健功能,现在已成为功能性食品和保健食品中重要的研发热点成分。[3]
紫苏籽油是从药食两用植物紫苏的成熟果实榨取,其营养成分很高,含亚油酸14.10%、亚麻酸68.47%。
亚油酸中还含有0.1~1.0 %的谷维素和0.1~0.52%的维生素E。
紫苏籽油不含芥酸,长期食用对高血压、高血脂、冠心病、慢性心 脏病等疾病有疗效。
所含亚麻酸和亚油酸有调节人体生理机能的作用,是人类理想的食用油。
α-亚麻酸是紫苏籽油的主要营养成分。
α-亚麻酸是人体必需的脂肪酸,具有降血脂、降胆固醇和促进肝细胞再生、提高机体免疫力,降低癌变几率等作用,具有很好的药用和保健价值,但由于其含有三个双键,易受氧、光、热等的作用而发生氧化变性[4],从而限制了它的应用。
由于番茄红素和α-亚麻酸极不稳定,在光照、热处理和酸碱环境下易氧化、分解和发生异构化,这不但会影响产品的色泽,而且会降低产品的营养价值。
营养大讲堂之番茄红素 第6篇
什么是番茄红素?
番茄红素是植物中所含的一种天然色素,是类胡萝卜素家族的重要成员。天然的番茄红素纯品为深红色针状物质,由于其最早是从番茄中分离获得,所以称为番茄红素。它在自然界分布较窄,主要存在于番茄、西瓜、木瓜、番石榴、秋橄榄和紫色葡萄柚中,使这些食物呈现红、黄颜色。番茄红素是一种很强的抗氧化剂,具有极强的清除自由基的能力,对防治前列腺癌、肺癌、乳腺癌、子宫癌等有显著效果,还有预防心脑血管疾病、提高免疫力、延缓衰老等功效,因此有植物黄金之称。
番茄红素有什么功能?
一、抗氧化,延缓衰老
人体细胞代谢过程中,活跃的氧分子因缺失电子变成性质不稳定的自由基,须从其它大分子化合物中抢夺电子(即氧化)以求自身结构平衡,但被抢夺了电子的分子又变成新的自由基,如此不断的连锁反应,会使人体内的细胞、分子、基因受损,引起各种疾病,加速老化过程。例如,在这些自由基作用下,脂质产生过氧化反应,形成脂褐素,在皮肤细胞内大量堆积,形成老年斑,在脑细胞的堆积,则会出现记忆力减退或智力障碍,甚至发展为老年痴呆症。人体自身具备一系列清除自由基的酶类,但随着年龄的增长,自由基产生增多而各种酶的活性却在降低,清除自由基的能力下降,这时就需从外界补充抗氧化剂来维持细胞平衡。
研究表明,番茄红素是天然类胡萝卜素中最强的抗氧化剂,其抗氧化性能远胜于β-胡萝卜素和维生素E。一个番茄红素分子可猝灭上万个自由基,可有效阻断体内的脂质过氧化反应,增强各种抗氧化酶类的活性,从而提高机体的抗氧化能力,保持细胞正常代谢,延缓机体衰老。科学家发现,老年人的自理能力及自控能力与血清中高水平番茄红素含量相关,老年人血浆中番茄红素浓度显著低于中年人,并且随着年龄的增加而降低,而番茄红素可通过抗氧化功能抑制由衰老引起的退行性疾病。
二、防癌抗癌功效
蔬菜和水果对人类癌症的预防作用已被科学家们肯定,在可能有效的多种防癌成分中,番茄红素是很重要的一种。早在20世纪50年代,美国医学专家首次报道了番茄红素具有防癌抗癌效应。后来,经流行病学调查和多次动物实验,证明番茄红素确实具有预防和抑制前列腺癌、肺癌和各种上皮癌的作用,人体血液中番茄红素的浓度与多种癌症发病率成反比,体内番茄红素浓度高的人比较不容易得癌症。美国肿瘤研究学会进行的一项临床试验证明,番茄红素对于前列腺癌病人的治疗可能起决定性的作用。日本对四个不同胃癌发病率地区的调查发现,血浆番茄红素含量高的地区胃癌发生率较低。
三、调节血脂,保护心血管
心脑血管是人体能量物质传输的重要通道。血液中脂肪(如胆固醇)需要以脂蛋白为载体来进行传输,其中低密度脂蛋白(LDL)易受自由基攻击,使流动的胆固醇沉积而附着在动脉内壁上,阻塞血流、降低血管弹性,导致动脉粥样硬化,减少对心脑的营养供应,引发冠心病、脑中风等心脑血管疾病。番茄红素可深入清除血管垃圾,保护LDL不受氧化,调节血浆胆固醇浓度,还可修复完善被氧化的细胞,促进细胞间胶质形成,增强血管柔韧度,减缓心脑血管疾病的发展。欧洲10个国家的病例研究显示,每天至少吃含40毫克番茄红素的番茄制品(相当于喝两杯番茄汁),能明显地减少低密度脂蛋白胆固醇的氧化,预防心脑血管疾病的发生。
四、抗辐射,保护皮肤健康
日常生活中,日晒和各种辐射可加速皮肤氧化衰老,过早地出现皱纹、色斑。番茄红素对抗紫外线损伤的试验就是其抗氧化功能的又一例证。研究发现,当皮肤受紫外线照射后,皮肤中的番茄红素首先被破坏,紫外线照射可使皮肤中番茄红素浓度下降31%~46%,当皮肤中的番茄红素被破坏到一定程度时,就可发生皮肤疾病。番茄红素通过猝灭侵入人体的自由基,可在肌肤表层形成一道天然屏障,有效阻挡外界紫外线、辐射对肌肤的损害,减少色斑、黑点的产生,并可促进血液中胶原蛋白和弹性蛋白的结合,改善面色晦暗、黄褐斑等症状,使肌肤充满弹性,健康美丽。
此外,番茄红素还具有预防白内障、视网膜黄斑部病变的发生,保护黏膜组织,提高免疫力,保护男性前列腺和女性乳房、子宫等多种功能。
如何摄取番茄红素?
人体自身不能合成番茄红素,因此必须从外界摄取补充。番茄红素主要存在于番茄中,西瓜、柿子、胡椒果、木瓜、芒果、番石榴、葡萄、葡萄柚等的果实,茶的叶片及萝卜、胡萝卜、芜菁、甘蓝等的根部中也有一定的含量。而番茄中番茄红素含量取决于番茄的品种和成熟度。番茄红素的含量随果实成熟迅速增加,越是成熟,红色越深,番茄红素含量越多。一般来说,红色番茄中的番茄红素含量比黄色番茄的含量高,夏季番茄含量较冬季高,露地番茄比大棚中的质量好,因此购买时应选择应季、新鲜、成熟的红番茄。
微波法提取番茄皮中番茄红素的分析 第7篇
材料与方法
原料与试剂
原料:番茄。
试剂:6#溶剂;苏丹Ⅰ;氯仿、环己烷、丙酮、乙酸乙酯等均为国产分析纯。
仪器
T6型紫外-可见分光光度计;恒温水浴锅;电子分析天平;微波炉。
微波法提取番茄皮中番茄红素的工艺流程
新鲜成熟番茄→清洗→热烫去皮 (80℃, 15 s) →低温干燥 (60℃) →研磨→番茄粉末→有机溶剂的提取→离心过滤→减压浓缩→粗制品。
操作要点
1样品选样
选择具有色泽鲜红, 表面光滑、规则的, 无损坏, 腐烂的新鲜的番茄。
2热烫去皮
将清洗后的番茄, 置于80℃的热水中加热15 s, 捞出去皮, 使番茄皮和果肉分离开来。
3低温干燥
将番茄皮摊平在托盘上, 置于60℃的鼓风干燥箱内进行低温避光干燥。
4研磨
采用研磨的方法将干燥后的番茄皮制成均匀的番茄皮粉末。
分析方法
1番茄红素的光谱特性的测定
取0.1 m L提取液稀释至10 m L, 选用1 cm的比色皿在波长为430~530nm的范围内测定提取液的吸光度, 寻找最大吸收光度值。在不同波长下的吸光度如图1所示。由此图1可知, 在472 nm、500 nm处各有1个吸收峰, 其中472 nm处为最大吸收波长。
2浸提溶剂的选择
称取相同质量的番茄皮粉末分别置于三角瓶中, 分别加入相同体积的环乙烷、6#溶剂油、丙酮、氯仿和乙酸乙酯, 用提取法, 在40℃浸提1 h, 离心过滤, 取1 m L浸提液测定最大吸收波长处的吸光度, 实验结果见表1。
从表1可看出, 6#溶剂、氯仿和乙酸乙酯的浸提效果较好。氯仿的效果最好, 乙酸乙酯次之, 但考虑到氯仿毒性大, 浸提物中会有一定的溶剂残留, 因此不宜作为食品及药物的溶剂;乙酸乙酯虽然是低毒的有机溶剂, 但因它的价格比丙酮的价格高, 挥发性强, 对人体有危害。因此在本实验主要使用6#溶剂作为提取液。它的优点在于毒性低, 易回收, 加热后无残留, 溶解色素能力强, 生产安全性好, 价格便宜;且6#溶剂作为提取液更易于工业化, 所以采用此溶剂作为本实验的提取溶剂更具有实际意义。
3微波功率对提取率的影响
由图2可知, 微波功率对浸提效果影响显著, 在140~700 W的功率范围内色素提取率显著增加, 可能是因为在高温条件, 番茄红素色素更易溶出。但微波处理功率在560 W后, 随功率逐渐增大, 色素提取率有下降趋势, 故微波功率达560 W时较为合适。
4微波法浸取时间对提取率的影响
精确称取0.5 g番茄皮粉末12份, 分别置于具塞三角瓶中, 并向其中各加入12 m L的6#溶剂和丙酮, 在微波功率560 W的条件下, 分别加热20、40、60、80、100 s和120 s。然后再测定上清液的吸光度, 实验结果见表2、3。
由表2、表3可知, 在相同的条件下, 6#溶剂比丙酮溶剂对番茄皮中的番茄红素的提取效果明显要强。其中, 在100 s的时间内提取的番茄红素的吸光度较大。
结论
番茄红素生产工艺研究进展 第8篇
关键词:番茄红素,保健功能,生产工艺
1 番茄红素概述
番茄红素最早出现在1875年, 分子式为C40H56, 属于脂溶性的类胡萝卜素, 由于人体内不能合成, 因此只能通过饮食的方式获取。番茄红素主要存在于番茄 (以及番茄制品) 中, 其次是西瓜、石榴、木瓜、葡萄柚中, 除此之外其他的水果或蔬菜中含量很低。以番茄为例, 一般每100g番茄中, 含有的番茄红素为3~14mg, 而且越成熟其含量越高, 最高达到400mg以上[1]。
番茄红素作为天然色素的一种类型, 颜色为黄色—红色之间。目前在欧洲、英国, 番茄红素属于可以食用的色素;在日本, 已经研制出番茄红素商品, 是一种红褐色液体, 其中番茄红素含量占比5%左右。在我国, 针对番茄红素的研究较少, 以下针对它的功能和生产工艺进行详细介绍。
2 番茄红素的保健功能
国内外针对番茄红素的研究均表明, 具有多种保健功能, 常见如下:1) 能够清除自由基、猝灭单线态氧, 从而起到抗氧化的效果。在一定范围内, 质量浓度越高, 清除效果越好, 即使在水溶液环境中, 依然具备活性氧的抑制和清除作用。2) 延缓衰老。作为脂溶性物质, 可以用于美容产品中, 发挥出抗衰老的效果, 原理就得益于对自由基的清除。3) 保护心血管。番茄红素可以减少血清中TC、LDL的水平, 从而改善脂质代谢, 降低动脉粥样硬化的发生率。4) 防癌抗癌。针对肺癌、乳腺癌、子宫癌等细胞, 番茄红素均有明显的抑制作用, 并能够降低癌症复发概率。
3 番茄红素的生产工艺
3.1 微生物发酵法
微生物发酵法的应用需要依靠基因工程, 优势在于工艺简单、生产成本低, 而且不受地理位置、季节时间的影响;缺陷则是中间产物影响番茄红素的分离纯度, 而且目前难以实现工业化生产。常用微生物如下:
(1) 红酵母, 研究实验表明[2], 红酵母用于番茄红素的发酵, 主要利用葡萄糖、硫酸镁、酵母提取物, 将发酵时间控制在108h, 其中发酵60h加入阻断剂, 发酵48h加入过氧化氢, 最终得到的番茄红素产量达到6.8mg/L。
(2) 三孢布拉氏霉菌, 目前生产能力最高, 能够实现工业化生产, 主要是向发酵液中加入维A醋酸盐、三孢布拉氏霉菌、NRRL2895和2896, 发酵后得到的番茄红素产量约为775mg/L。但在发酵期间会存在菌种衰退、番茄红素产量减少的问题, 针对于此, 选用培养菌落孢子悬液进行接种, 不仅培养工序减少, 而且菌种的能力提升。
(3) 产蛋白假丝酵母是转入番茄红素合成的控制基因, 产蛋白假丝酵母的基因重组后, 能够生产出番茄红素。目前1g产蛋白假丝酵母中, 可以获得0.758mg番茄红素。
3.2 化学合成法
化学合成法的优势是生产速度快、成本低, 是目前生产番茄红素的主要途径。缺陷则是生产期间会使用多种化学试剂, 而且会出现杂质和异构体, 容易造成环境污染, 因此在保健品中禁止使用。常见生产工艺如下:
(1) Ramberg成烯法。使用原料包括二溴烯丙基硫醚、C-15二砜, 经反应后脱砜、成烯, 最后得到的番茄红素合成收率为65%。生产期间二溴烯丙基硫醚原料难以获得, 而且反应过程缓慢。针对于此, 原料选用柠檬醛、2-腈基-3-甲基-2-丁烯酸甲酯, 反应后得到的番茄红素收率达到75%。
(2) Wittig反应法。选用原料为三苯基膦、乙炔基假紫罗兰醇、2, 7-二甲基-2, 4, 6-辛三烯二醛, 反应后得到的番茄红素收率为68%[3]。目前已经有公司通过该方法, 实现了工业化生产, 优势体现在:原料普通低廉, 反应过程安全环保, 反应快、收率高, 番茄红素容易分离等。另外, 在该方法的基础上, 又出现了改良版, 即Wittig Horner反应法, 相比之下副反应明显减少。
3.3 提取萃取法
考虑到番茄红素在自然界中的存在较广, 因此可以直接进行提取萃取, 优势在于产品质量高, 缺陷则是成本高、收率低, 而且会受到季节时间因素的影响, 难以实现规模化生产。常见工艺如下:
(1) 有机溶剂提取。以番茄为原料, 经捣碎、烘干、浸提、过滤、精制, 最终获得番茄红素, 虽然操作简单, 但是整个流程长、收率低, 而且有机溶剂的应用会污染环境。
(2) 超临界CO2提取。和有机溶剂提取工艺相类似, 但增加了动/静态萃取、分离塔分离等流程, 能够有效提高收率。研究显示[4], 将萃取压力控制在26MPa, 时间控制在3h, 温度控制在40℃, CO2流量控制在30kg/h, 此时属于最佳条件, 得到的番茄红素产量为26mg/100g左右。
(3) 超声波辅助提取法, 顾名思义, 在生产中加入了超声波提取工艺, 优势在于缩短了提取时间, 避免番茄红素流失, 从而节约成本、提高收率, 适合规模化生产。研究显示[5], 该工艺的最佳条件, 是将超声波功率控制在120W, 提取温度和时间分别为40℃、20min, 料液比为1∶3, 最终得到的番茄红素产量为7.8mg/100g左右。
4 结束语
综上所述, 番茄红素属于类胡萝卜素, 是可以食用的色素之一。通过分析可知, 它的保健功能, 体现在抗氧化、延缓衰老、保护心血管、防癌抗癌等。在生产工艺上, 目前主要包括3种方法, 分别是微生物发酵法、化学合成法、提取萃取法, 文中介绍了一些常见的生产工艺, 希望为研究生产工作提供一些参考。
参考文献
[1]贾亚伟, 丁玉, 孟仕平等.番茄红素的生理功能和生产工艺研究进展[J].安徽农业科学, 2010, (28) .
[2]韩文杰, 张俊强, 袁新英等.从番茄皮渣中提取番茄红素工业生产工艺的优化[J].中国食品添加剂, 2014, (2) .
[3]吴军林, 吴清平, 张菊梅等.番茄红素的微生物合成及发酵生产研究进展[J].食品科学, 2013, (19) .
[4]张玉丹, 杨阳, 刘沐霖等.番茄红素生产工艺研究进展[J].中国食物与营养, 2016, (4) .
番茄红素保健功能及其应用研究进展 第9篇
1 保健功能
1.1 延缓衰老
自由基理论认为,衰老是由于机体细胞在代谢过程中产生的过量自由基,氧化细胞膜、DNA、脂肪、蛋白质等使细胞不能正常工作所致。自由基清除剂能有效清除自由基,延缓或阻止衰老。番茄红素有极强的抗氧化能力,一个番茄红素分子可猝灭上万个自由基,抗氧化能力是β-胡萝卜素的2倍多,维生素E的100倍,是自然界最强的延缓衰老的抗氧化剂[5]。许多相关研究均证明,番茄红素能通过清除自由基、增强超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶活性,降低丙二醛含量,在机体抗衰老方面发挥重要作用[6]。
1.2 防癌抗癌
癌症是人类健康的第一大杀手,其发生的原因是由于机体内过量自由基,侵入细胞膜,攻击DNA,激活封闭静止的癌基因,产生癌细胞,癌细胞再通过繁殖增生、分裂复制直至永久性破坏某器官或转移。研究表明,番茄红素具有明显的防癌抗癌作用。番茄红素能有效猝灭自由基,激活免疫细胞,可达到预防癌症的作用。对已形成的癌细胞,番茄红素可促进细胞间腺正常结合,诱导细胞间连接通讯,抑制癌细胞增殖,分化癌细胞,使其改邪归正[7]。
1.3 预防心脑血管疾病
高血脂是血管硬化、冠心病、脑卒中等心脑血管疾病发生的主要诱因。番茄红素能调节脂质代谢和血浆胆固醇浓度,预防心脑血管疾病的发生[8]。唐湘宇等[9]通过对兔子高脂血管模型的研究表明,番茄红素能降低甘油三酯,抑制低密度脂蛋白不受氧化,对内皮细胞的生长和细胞间胶质形成有促进作用,保护血管内皮不受损伤,减轻高脂兔动脉粥样硬化病变程度,减缓动脉粥样硬化,增强血管柔韧性。此外,番茄红素能降低血脂和提高机体抗氧化酶活力,减少脂质的氧化及氧自由基的释放,从而起到保护心脑血管的作用[10]。
1.4 增加机体免疫力
疾病的发生与自身免疫力下降有关,番茄红素具有增强免疫细胞活性,保护吞噬细胞免受自身的氧化损伤,促进T和B淋巴细胞增殖的功能[8],增加机体免疫力,减少疾病发生。据相关研究表明,服用中等剂量的番茄红素,可减轻急性运动对机体免疫力的损害。番茄红素还可促进人体白介素2和白介素4分泌,提高老年人免疫力。另外,最新研究证实,番茄红素还可抑制巨噬细胞炎症介质一氧化氮和促炎因子白介素6的生成,有一定抗炎作用[11]。
1.5 保护皮肤
紫外线过量照射会导致不同程度的皮肤损伤,产生红斑、加速皱纹、色斑形成,甚至引发皮肤癌。其原因是紫外线会催生皮肤中单线态氧和自由基。番茄红素能有效猝灭皮肤中单线态氧并与自由基结合,保护皮肤组织免受破坏,一项研究表明,若连续摄入16mg/d番茄红素,几周后就可产生效应,显著降低或消除由紫外线照射诱导的皮肤红斑、线粒体DNA损伤[12]。番茄红素还可猝灭表皮细胞中的自由基,对老年色斑也有明显的褪色作用。
2 番茄红素的应用
目前,全球约有500多种含番茄红素的新产品,这些产品涵盖了医药、保健和化妆品领域[13]。如有以番茄红素为主剂的多种针剂类药物,应用于防治紫外线灼伤、清除色斑、保护皮肤以及癌症的辅助治疗。有以番茄红素为主成分的各类保健品,主要用于抗氧化、延缓衰老、增强免疫力,调血脂以及防癌抗癌。有以番茄红素为补充剂,添加到果酱、肉制品、乳制品、烘焙食品、糖果以及饮料中,为食品增色美容,增加营养。还有以番茄红素作为防腐剂,添加到食用油中,防止油脂的氧化酸败变质,延长了油脂保质期。也有将番茄红素用于饲料添加剂,从而改善肉类色泽,降低合成色素带来的危害,提高肉和蛋品质,等等。但总的说来,番茄红素在我国的应用还很有限,产品还不多,与国外相比还有不少差距,还有许多工作要做。
3 结束语
番茄红素 第10篇
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
DY89-II型电动玻璃匀浆机(宁波新芝生物科技股份有限公司),LDZ5-2型低速自动平衡离心机(北京雷勃尔离心机公司),酶标仪(瑞士TECAN公司IM200)。
番茄红素(90%,由本校中药制剂科制备),白酒(56度红星二锅头,北京酿酒总厂)。甘油三酯(TG)、丙二醛(MDA)、蛋白质羰基、超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)测定试剂盒均购自南京建成生物工程研究所。番茄红素混悬液配制:准确量取适量的番茄红素原液溶解于玉米油中,配制成相应浓度的番茄红素混悬液,置于棕色细口瓶中,3d配置一次,冷藏于冰箱以防止氧化。
1.2 动物分组
健康成年SPF级昆明雄性小鼠100只,体重25g~30g,由山东大学实验动物中心提供,合格证号:SCXK(鲁)20130009;实验动物环境设施合格证号为:鲁动环字20100011号。实验室温度:(22±2)℃,相对湿度:(50±5)%,小鼠自由摄食、饮水。
以正常饲料适应性喂养3d后,将小鼠按体重随机分为对照、模型和低、中、高剂量番茄红素组,每组20只[3]。低、中、高剂量番茄红素组经口分别给予0.33g/L、0.67g/L和2.00g/L番茄红素玉米油混悬液灌胃,对照组灌胃等体积的玉米油,灌胃容量为0.2 m L/g;3h后,对照组予等容生理盐水灌胃,其余4组予56度白酒0.12m L/10g灌胃,1次/d,连续8d。
1.3 标本采集
末次灌胃、禁食16h后,摘眼球取血,3500r/min离心8 min分离血清待测;处死小鼠、取出肝脏后,以冰冷生理盐水漂洗两次,并用滤纸吸干,精确称取0.20 g肝组织,加入3.8 ml生理盐水,用玻璃匀浆机以2000r/min匀浆10s,间歇30s,重复3次,制成5%的肝组织匀浆,并于4℃、3500r/min离心(r=15.3cm)10min,取适量上清液待测。
1.4 指标检测按照试剂盒说明书进行
肝匀浆中微量血红蛋白含量测定采用比色法。根据实验期内各组小鼠死亡数,计算死亡率(死亡率=实验期末死亡小鼠数/实验开始时小鼠数×100%)及累积存活时间(各组内每只小鼠存活天数之和)。
1.5 统计学方法
采用SPSS 16.0软件进行统计学分析,实验数据均以进行表示。两独立样本间比较采用独立样本的t检验;死亡率的比较采用2×2卡方检验;多组间比较采用方差齐性检验和单因素方差分析(One Way ANOVA),以P<0.05为差异有统计学意义。
2 结果
2.1 基本情况
白酒灌胃后,模型组小鼠首先有活动增加的兴奋表现,很快便步态不稳,约半小时后出现被动姿势的晕睡醉倒状态,并能持续数小时。3d后,小鼠兴奋状态逐渐减弱,出现溏便、精神萎靡、摄食减少等现象;8d后,小鼠普遍状态不佳,活动减少、酣睡时间延长。番茄红素组小鼠出现上述现象和程度相对减少,醉酒后恢复所需时间相对较少。实验期内,除对照组外,各组小鼠皆有死亡。模型组8只小鼠的死亡时间分别为造模第1、2、3、3、3、4、4、5天,死亡率40%,累积存活时间121d;番茄红素低剂量组6只小鼠的死亡时间分别为造模第2、3、3、3、5、5天,死亡率30%,累积存活时间133d;番茄红素中剂量组3只小鼠的死亡时间分别为造模第4、6、7天,死亡率15%,累积存活时间153d;番茄红素高剂量组2只小鼠的死亡时间为造模第6、6天,死亡率10%,累积存活时间156d。与模型组相比,高剂量组明显降低小鼠死亡率(χ2=4.800,P=0.028),并能延长小鼠的存活时间。
2.2小鼠酒精性肝损伤模型的建立
模型组小鼠在实验期内经持续性酒精灌胃后,血清中TG含量为(1.91±0.46)mmol/L、蛋白质羰基含量为(3.99±0.95)U/mg prot,肝匀浆MDA含量为(3.63±0.84)nmol/mg prot,而对照组小鼠TG为1.23±0.48mmol/L、蛋白质羰基含量为(2.96±0.65)U/mg prot,肝匀浆MDA含量为(1.98±0.53)nmol/mg prot,经t检验分析,模型组和对照组之间上述指标均具有显著性差异(P<0.01),酒精性肝损伤小鼠模型诱导成功。
2.3 小鼠肝匀浆中抗氧化物酶含量的测定
经口给予小鼠不同剂量番茄红素8d后,中、高剂量组肝匀浆SOD、GSH-Px含量均显著高于模型组(P<0.01)。随着番茄红素剂量的升高,上述指标均呈上升趋势。见表1。
(U/mg prot)
注:与对照组比较,b P<0.01。
2.3 过氧化脂质含量
与模型组相比,中、高剂量番茄红素组小鼠血清中TG、蛋白质羰基含量、肝匀浆MDA含量均显著性降低(P<0.05,P<0.01)。随着番茄红素剂量升高,小鼠血清中TG、蛋白质羰基含量及肝匀浆MDA含量呈下降趋势。见表2。
3 讨论
ALD是由于长期大量饮酒(饮酒史超过5年,折合乙醇量男性≥40g/d,女性≥20g/d)[4]导致的中毒性肝损伤,初期通常表现为脂肪肝,进而可发展成酒精性肝炎、肝纤维化和肝硬化。与非酒精性脂肪肝(Nonalcoholic Fatty Liver Disease,NAFLD)相比,酒精性肝病导致上述肝损伤的速度更快,发生率更高,预后也更差[5]。关于ALD的发病机制,目前广为接受的是Day和James等提出的“二次打击”学说[6],即酒精及其代谢产物对肝细胞的直接影响可作为“初次打击”,而其所致肝细胞功能异常、脂质过氧化、线粒体功能异常等成为“再次打击”,进而终诱发肝硬化。
注:与对照组比较,a:P<0.05,b:P<0.01。
进入血液循环的酒精约90%在肝脏内经乙醇脱氢酶、乙醇氧化系统及过氧化物酶等转化为乙醛。乙醛具有很强的毒性,可致酶失活并影响DNA修复,还能显著影响肝脏对氧的利用[7]。同时,乙醇代谢时产生大量自由基可诱导肝细胞膜生成脂质过氧化产物,如MDA、蛋白质羰基等[8]。此外,乙醇的氧化使肝细胞质中NADH/NAD+的比值升高,三羧酸循环受到抑制,TG的分解减少而合成增加,从而使血清和肝脏中的TG含量增加[9]。目前,酒精过量对人体造成的危害已经成为世界性的卫生问题。在此研究中,小鼠持续酒精灌胃,模型组与对照组相比,脂质过氧化程度明显增加,这充分验证了Beier等[10]的研究结论。
GSH-Px作为一种含硒抗氧化物酶,可特异性地将自由基和过氧化物还原成为对机体无损害的水和羟基化物,以达到保护细胞膜的目的[11]。SOD是超氧阴离子自由基的清除剂,它能抑制黄嘌呤脱氢酶转化为黄嘌呤氧化酶,延缓对肝细胞的损伤。持续酒精摄入不仅使内源性活性氧簇增加和毒性增强,且可抑制过氧化物酶体系。而番茄红素作为一种天然的抗氧化剂,有比其他类胡萝卜素更强的淬灭单线态氧的能力,其淬灭常数Kq可达到31×109M-1S-1(β胡萝卜素为13×109M-1S-1),接近于扩散控制[12]。Rao等[13]报道,番茄红素等抗氧化剂具有清除自由基和抗氧化应激损伤等作用。因此,通过检测组织中SOD和GSH-Px的活性可以评价番茄红素是否具有对酒精性肝病的保护作用[14]。实验结果显示,番茄红素显著地提高了肝匀浆中GSH-Px及SOD含量,降低了血清中TG水平及肝组织过氧化物的产生,从而拮抗长期大量饮酒所带来的机体损伤。
番茄红素乳状液稳定性的研究 第11篇
关键词:番茄红素 外界条件 稳定性 影响 吸光度
中图分类号:TS202.3
文献标识码:A
文章编号:1674-1161(2015)02-0045-03
番茄红素(Lycopene)是一种天然类胡萝卜素,属于异戊二烯类化合物,分子式为C40H56,不溶于水,易溶于二氯仿、苯、乙酸乙酯等有机溶剂,是一种脂溶性不饱和碳氢化合物,其广泛存在于番茄、西瓜、樱桃、番石榴等食物中。番茄红素具有淬灭活性氧、消除人体自由基、预防心脏病、减缓动脉粥样硬化、预防癌症、保护心血管、抗老化、保护皮肤等功能。但由于番茄红素的结构特殊,含有11个碳碳双键和72种顺反异构体,在食品生产加工过程中会发生顺反异构,导致其活性降低。本课题探讨光照、温度、添加剂等因素对番茄红素乳状液稳定性的影响,以期为番茄红素在食品、医药等各个领域的应用提供理论基础。
1材料与方法
1.1试材与试剂
番茄红素粉:西安开来生物工程有限公司;乙酸乙酯(色谱纯):天津市大茂化学试剂厂:甲醇(色谱纯):大津市大茂化学试剂厂:tween-20(分析纯):沈阳鼎国化学试剂公司;KC1(分析纯):沈阳化学试剂厂:NaC1(分析纯):沈阳化学试剂厂;生育酚(生物试剂):DSMnutritionalproductsltd;水溶性茶多酚(生物试剂):芜湖天远试剂厂;豆油:市售;超纯水:实验室自制。
1.2仪器与设备
UV2000紫外吸光光度仪:上海尤尼克光学仪器有限公司:AXTD5A台式低速离心机:盐城市安信实验仪器有限公司:超声波细胞破碎仪:宁波新芝生物科技有限公司:HH-601A超级恒温水浴锅:汀苏省金坛市荣华仪器制造有限公司:电子天平:北京赛多利斯仪器系统有限公司;1260HPLC高效液相色谱仪:安捷伦公司。
1.3试验方法
1.3.1番茄红素乳状液的制备取1g番茄红素粉末溶于10mL大豆油,与0.25gtween-20乳化剂和40mL蒸馏水进行混合,用玻璃棒快速搅拌,进行超声破碎,3000r/min离心10min,所得乳状液即为水包油型的番茄红素乳状液,将其置于棕色玻璃瓶内于10°C贮藏保存。
1.3.2番茄红素最大吸收波长的测定取1g番茄红素粉末溶于50mL乙酸乙酯,分别在200.0—700.()nm波长下测定其吸光度值。
1.3.3光照对番茄红素稳定性的影响取番茄红素乳状液分别置于日光、暗处、紫外光处,在不同时间长度照射条件下测定其吸光度值。
1.3.4温度对番茄红素稳定性的影响取番茄红素乳状液分别于不同温度条件下加热不同时间,测定其吸光度值。
1.3.5金属离子对番茄红素稳定性的影响取25组番茄红素乳状液,向其中加入不同种类、不同添加量的金属离子,混匀后静置在暗处,测定其吸光度值,以术添加金属离子的为空白组。
1.3.6抗氧化剂对番茄红素稳定性的影响向已加入0.5mL30%双氧水的番茄红素乳状液中添加小同剂量抗氧化剂茶多酚和VE,测定其吸光度值。
1.3.7糖类添加剂对番茄红素稳定性的影响向番茄红素乳状液中加入不同添加量的糖类,测定其吸光度值。
2结果与讨论
2.1番茄红素最大吸收波长
番茄红素的吸收光谱如图1所示。
由图1可知:番茄红素在294.8nm.472.1nm,501.6nm处有吸收峰,且在472.0nm处出现最大值。因此选择472.0nm作为番茄红素稳定性研究的波长条件。
2.2光照对番茄红素稳定性的影响
光照对番茄红素稳定性的影响情况如图2所示。
由图2可知:番茄红素对光照十分敏感,光照会对番茄红素乳状液的稳定性造成影响。紫外光照射25min后,番茄红素乳状液体系吸光度值呈平缓趋势,表明番茄红素乳状液的稳定性已被完全破坏,番茄红素已经基本损失。与紫外光相比,日光损失程度较小。
2.3温度对番茄红素稳定性的影响
温度是影响番茄红素稳定性的重要因素之一。番茄红素化学结构特殊,其共轭双键在高温下易氧化降解。温度对番茄红素稳定性的影响情况如图3所示。
由图3可知:番茄红素稳定性随着温度的升高而降低。0℃时,虽然吸光度总体呈下降趋势,但变化幅度较小,说明低温有利于提高番茄红素的稳定性。将番茄红素乳状液置于40°C水浴锅中20min后,吸光度值变化幅度增大。导致这种现象的原因可能是刚刚置于水浴锅的番茄红素乳状液的温度与水域温度相差不大,由于热传导速率低导致升温慢,而当整体温度达到40℃,乳状液的稳定性降低,吸光值以明显趋势减小。
2.4金属离子对番茄红素稳定性的影响
金属离子对番茄红素稳定性的影响情况如图4所示。
由图4可知:不同金属离子对番茄红素的稳定性有着小同的影u向。但总体来说,随着金属离子添加量的增大,吸光度值不断减小,这说明高浓度的离子浓度会破坏番茄红素的稳定性。相同离子浓度下,铜离子和钙离子对番茄红素乳状液稳定性的影响最大。
2.5抗氧化剂对番茄红素的影响
抗氧化剂对番茄红素稳定性的影响情况如图5所示。
由图5可知:抗氧化剂VE及茶多酚可以减缓番茄红素乳状液的吸光度下降,从而保护其不受强氧化剂的破坏。VE对番茄红素的保护作用高于茶多酚。当茶多酚添加量高于4mL时,其对番茄红素保护作用减弱,而高浓度茶多酚会破坏番茄红素的稳定性
2.6糖类添加剂对番茄红素的影响
糖类添加剂对番茄红素稳定性的影响情况如图6所示。
由图6可知:天然糖类添加剂对番茄红素乳状液的稳定性有利。
3结论
经试验得出结论:番茄红素紫外最大吸收波长为472.0nm;金属离子对番茄红素乳状液的稳定性有破坏作用,在提取过程中应避免与铜、钙等金属接触;VE、茶多酚、糖类等添加剂可以提高番茄红素的稳定性。
参考文献
[1]FORDNA,ERDMANJW.AreIycopenemetabolitesmetabolicallyactive[J].ActaBiochimicapolpnica,2012,59(1):1-4.
[2]孙莹,番茄纳米分散体的制备及稳定新研究[D].无锡:江南大学,2008.
[3]苏业洲,番茄皮中番茄红素的提取分离及稳定性研究[D].乌鲁木齐:新疆农业大学,2010.
[4]陈文山,李海霞,郑庆东,等,番茄红素乳状液稳定性研究[J].食品工业科技,2011(9):147-148.
[5]任爱梅,谢放,刘改兰.番茄红素稳定性的初步研究[J].兰州交通大学学报,2008,27(3):160-163.
StudyontheStabilityofLycopeneinEmulsionStatus
MENGJiao,GUOWei,YUEXin,SONGDaixi,ZHAOXiuhong'
Abstract:Lycopenecontainsmoreconjugateddoublebonds,thereforeitsstabilityispoor,andissuscepcibletoexcernalenvironmentalwhichleadstochemicalstructuraldamage.Thearticleanalyzestheinfluenceofdifferentexternalcondifionstothestabilityoflycopeinemulsionstatus,suchasillumination,temperature,metalions,antioxidant,carbohydratesetc.Theresultshowsthatilluminationandtemperaturebothillnuenceitsstability,UVlightandhightemperature'simpactisgreat;metalions,especiallyCu2+andCa2+,havedamagingeffecttoitsstahility;VE,teapolyphenolsandnaturalsugarandotheradditivescanimproveitsstability.'Thislycopeneshouldbestoredintheconditionoflowtemperatureandavoidinglight.Moreoverappropriateadditivesmayimproveitsstability.
番茄红素 第12篇
1 试验材料与方法
1.1 培养基
1.1.1 葡萄糖液体培养基
葡萄糖3%、蛋白胨1%、NH4Cl 0.5%、MgSO40.05%、p H值为6.0, 121℃灭菌20min。
1.1.2 葡萄糖固体培养基
葡萄糖液体培养基中加琼脂2%。121℃灭菌20min。
1.2 试验方法
1.2.1 红酵母的复壮
将试管保藏的红酵母转接到葡萄糖固体培养基中30℃培养48h, 重复2次。
1.2.2 种子液的制备
挑取一环传代后的红酵母菌株接种到100mL装三角瓶10mL葡萄糖液体培养基中。在光照条件下, 30℃摇床恒温培养16~18h, 摇床转速为180r/min。
1.2.3 发酵培养
将上述种子液转接到500mL装三角瓶100mL葡萄糖液体培养基中, 接菌量为液体培养基的5%, 在光照条件下, 30℃摇床恒温培养96h, 摇床转速为180r/min。
1.2.4 番茄红素的提取
将上述发酵液在3 000r/min条件下离心10min, 弃上清, 用生理盐水洗涤离心3次, 得到的菌体冷冻干燥后称其干重, 每克干细胞加3mol/L盐酸6mL浸泡1h, 再置沸水浴中4min, 迅速冷却, 离心, 洗涤沉淀, 弃上清, 得干细胞碎片, 干燥。称取适当量干的红酵母细胞, 加入不同有机溶液浸提, 浸提次数为2~3次, 离心后弃沉淀, 上清液为含番茄红素的红色色素。将浸提液做硅胶板薄层层析, 剪取与番茄红素标准品相同位置的显色斑点, 用适当溶剂把组分从洗脱剂中提取出来。
1.2.5 番茄红素的测定
取浸提液用分光光度计在475nm处测OD值, 将OD值对应标准曲线得到相应的浓度。称取10mg番茄红素标准品, 用溶剂定容至1000mL, 从中分别取0.1、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2和1.4mL, 定容至10mL, 再于475nm处测OD值, 溶剂做空白, 绘制标准曲线。
2 结果与讨论
2.1 番茄红素标准曲线的绘制
番茄红素标准曲线如图1所示。
2.2 番茄红素提取条件的优化
2.2.1 不同有机溶剂对浸提番茄红素的影响
称取一定量制备好的红酵母干细胞碎片, 分别加入不同溶剂5mL于50℃水浴锅中浸提1h, 然后做薄层层析, 洗脱测OD值, 计算番茄红素浓度, 结果如图2所示。
由图2可知:以丙酮作为提取溶剂所提取的番茄红素浓度最高, 达到了1.0060μg/mL, 所以选择丙酮作为番茄红素的提取溶剂。
2.2.2 不同温度对浸提番茄红素的影响
称取一定量制备好的红酵母干细胞碎片, 加入5mL丙酮溶剂分别于不同温度的水浴锅中浸提1h, 然后做薄层层析, 洗脱测OD值, 结果如图2所示。
由图3可知:当温度达到35℃时, 番茄红素的浓度最高, 可以达到0.6467μg/mL, 所以选择35℃作为番茄红素的提取温度。
2.2.3 不同时间对浸提番茄红素的影响
称取一定量制备好的红酵母干细胞碎片, 分别加入5mL丙酮溶剂于上述得到的最佳温度35℃的水浴锅中浸提不同时间, 然后做薄层层析, 洗脱测OD值, 结果如图3所示。
由图4可知:60min时番茄红素的浓度最高, 达到0.9740μg/mL, 但30min时番茄红素的浓度也可以达到0.9633μg/mL, 由于有机溶剂易挥发, 时间过长影响试验结果, 所以选择30min作为番茄红素的提取时间。
2.2.4 不同料液比对浸提番茄红素的影响
在相同体积的丙酮溶剂中, 按照不同比例添加红酵母干细胞的量, 在35℃水浴锅中浸提1h, 然后做薄层层析, 洗脱测OD值, 结果如图4所示。
由图5可知:当料液比为1∶30时番茄红素的浓度最高, 达到0.9705μg/mL, 所以选择料液比1∶30来提取番茄红素。
2.3 番茄红素提取条件的优化
2.3.1 正交分析法优化提取番茄红素的条件
根据单因素试验结果, 选择料液比、时间、温度和有机溶剂进行四因素三水平L9 (34) 正交试验, 以提取的番茄红素在475nm处的A作为指标, 试验结果见表1。
由表1可知:影响提取番茄红素条件因素的主次顺序为A>C>B>D, 即料液比>温度>时间>有机溶剂, 提取条件的最佳组合为A2B2C2D2, 考虑到有机溶剂极易挥发, 提取时间过长会影响试验结果, 从单因素试验结果来看在30和60min提取的番茄红素相差不大, 所以选择最佳提取时间为30min, 最佳的提取料液比1∶30、温度为35℃和有机溶剂为丙酮。
2.3.2 验证试验
以正交分析法得到的最佳优化条件做验证试验, 红酵母干细胞碎片与丙酮以1∶30的比例在温度为35℃的水浴锅中浸提30min, 做3次平行试验, 以番茄红素浓度为指标得到试验结果见表2。
由表2可知:以正交分析优化得到的最佳浸提条件做验证试验, 得到的结果比正交分析试验最高结果还要高, 所以说明优化得到的最佳条件合理。
3 结论
本试验用红酵母发酵生产番茄红素, 不同以往直接从番茄中提取番茄红素, 发酵法生产番茄红素周期短, 成本低, 具有广阔的发展前景。本试验优化得到最佳提取条件为时间30min、料液比1∶30、温度35℃和有机溶剂为丙酮。在此条件下提出的番茄红素最高。
摘要:选用红酵母作为发酵菌株来生产番茄红素, 以有机溶剂、料液比、温度和发酵时间为条件, 选用正交表L9 (34) 做正交试验, 优化得到最佳浸提条件:时间为30min、料液比为1:30、温度为35℃和有机溶剂为丙酮。
关键词:红酵母,番茄红素,优化
参考文献
[1]陈莉, 王婧, 陈鹏, 等.番茄红素生产菌的筛选及初步鉴定[J].大连工业大学学报, 2009, 28 (6) :415-417.
[2]邱进申, 王燕燕, 郑辉杰, 等.番茄红素的层析分离[J].精细化工, 2003, 20 (4) :215.
[3]邓书平.番茄红素提取工艺研究[J].贵州农业科学, 2009, 37 (1) :151-152.
[4]Sun Y., Yuan Q.P., Vriesekoop F..Effest of two ergosterol biosynthesis inhibitors on lycopene production by blakesles trispora[J].Process Biochem, 2007 (42) :1460-1464.
[5]路世武, 李师翁, 董玉.溶剂萃取法提取番茄红素的研究[J].兰州交通大学学报:自然科学版, 2006, 25 (6) :154-157.
[6]Rao V., Rao L.G..Carotenoids and human heslth[J].Pharmacol Res, 2007, 55:207-216.
[7]蔡俊, 邱雁临, 谈小兰, 等.番茄红素提取工艺的研究[J].食品与发酵工业, 2002, 28 (8) :54-56.
[8]王航, 袁其朋, 张黛黛.发酵法生产番茄红素培养方法的改进及优化[J].北京化工大学学报, 2006, 33 (6) :38-41.
[9]侍朋宝, 陈海菊, 柴菊华, 等.番茄红素提取工艺参数的研究[J].食品研究与开发, 2009, 30 (11) :9-12.
番茄红素范文
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