玉米黃色素微膠囊化及防治白內(nèi)障功能的研究

1、DOC格式論文，方便您的復(fù)制修改刪減玉米黃色素微膠囊化及防治白內(nèi)障功能的研究(作者：單位：郵編：)【摘要】目的通過對玉米黃色素進(jìn)行微膠囊化，并觀察玉米黃色素對大鼠白內(nèi)障的防治作用。方法對玉米蛋白粉超臨界提取的黃色素進(jìn)行微膠囊化，并采用玉米黃色素微膠囊化粉末進(jìn)行大鼠 白內(nèi)障防治作用的研究。結(jié)果 玉米黃色素微膠囊化結(jié)果表明，最佳 微膠囊化條件為壁材比例為 1 ：1、固形物含量為20%、芯壁比為1 : 10，粉末的包埋率達(dá) 88.6%。大鼠白內(nèi)障的防治實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，玉 米黃色素微膠囊粉末能有效地延緩受試大鼠白內(nèi)障進(jìn)展，降低眼晶體混濁度。生化指標(biāo)也顯示，玉米黃色素微膠囊粉末各組與模型組相比， 眼晶狀體

2、超氧化物歧化酶(SOD)活力顯著升高了 40.55%50.02%， 丙二醛(MDA)含量顯著降低了 31.84%38.89%。結(jié)論 玉米黃色素 具有保護(hù)晶體抗氧化防御體系的功能，能延緩和控制白內(nèi)障的形成， 對早期白內(nèi)障有一定的防治作用?！娟P(guān)鍵詞】 玉米黃色素；微膠囊化;穩(wěn)定性；白內(nèi)障；SOD;MDA玉米黃色素為油狀物，在10 C以上時(shí)為血紅色油狀液體，10 C以下為黃色半凝固油狀物，不易于運(yùn)輸與加工，同時(shí)外界環(huán)境條件的變化 對玉米黃色素都有不同程度的破壞，因此玉米黃色素的應(yīng)用受到一定 限制。而微膠囊化技術(shù)則是解決這一問題的有效方法， 可以最大限度 地保存囊芯物質(zhì)的活性，減少外界不良因素的影響，

3、是一項(xiàng)發(fā)展迅速 的高新技術(shù)1，2。白內(nèi)障是老年人主要的致盲原因，目前尚無防 治白內(nèi)障的有效藥物。玉米黃色素是植物中廣泛存在的一類天然色 素，天然葉黃素是具有預(yù)防和延緩老年性黃斑退化引起的視力衰退與 白內(nèi)障，是目前國際上功能性食品成分研究中的一個(gè)熱點(diǎn)35。本實(shí)驗(yàn)采用玉米蛋白粉超臨界法提取玉米黃色素并將其微膠囊化，研究玉米黃色素微膠囊化對早期白內(nèi)障的防治效果， 為玉米黃色素在防 治白內(nèi)障的藥物或保健食品的應(yīng)用提供理論依據(jù)。1材料與方法1.1試驗(yàn)試劑與原料 葉黃素標(biāo)樣：北京慧德易科技有限責(zé)任公 司；由環(huán)糊精：陜西禮泉化工有限實(shí)業(yè)公司；辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉： 黑龍江昊天玉米開發(fā)有限公司；玉米黃色素樣品

4、：自制；D半乳糖，AR， 用蒸餾水配成50%的溶液，高壓滅菌后供腹腔注射；超氧化物歧化酶 (SOD)試劑盒：南京建成生物工程研究所；丙二醛(MDA)試劑盒：南 京建成生物工程研究所；考馬斯亮藍(lán)試劑盒：南京建成生物工程研究 所;美多麗擴(kuò)瞳滴眼劑：日本參天制藥株式會(huì)社；無水乙醇：沈陽市華 東試劑廠?；A(chǔ)飼料：哈爾濱漢方鼠類養(yǎng)殖中心提供的大鼠日常攝食 的飼料。其主要營養(yǎng)成分如下：水分10%，粗蛋白20%，粗脂肪5%， 粗纖維11%，灰分7%，1.2% 的Ca以及0.8%的P;目標(biāo)飼料A、A 、B、B :采用CO2超臨界萃取技術(shù)提取的玉米黃色素（其中葉黃素的 含量為48.28%）直接與基礎(chǔ)飼料按照人體

5、每天葉黃素的攝入量2.4 30 mg為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算（人體平均體重60 kg，試驗(yàn)大鼠平均體重200 g , 且按照每只大鼠每天攝食20g飼料計(jì)算），配制成目標(biāo)飼料A和B, 再將玉米黃色素經(jīng)微膠囊化（微膠囊成品的包埋率為 88.63%）處理后 同樣按照上述標(biāo)準(zhǔn)與基礎(chǔ)飼料配制成目標(biāo)飼料A和3 ，其中A為含有高劑量未經(jīng)微膠囊化的玉米黃色素的目標(biāo)飼料，玉米黃色素的含量為0.2 mg/20 g;A 為含有高劑量玉米黃色素微膠囊的目標(biāo)飼料，玉米 黃色素微膠囊含量為10.50 mg/20 g，B為含有高劑量未經(jīng)微膠囊化 的玉米黃色素的目標(biāo)飼料，玉米黃色素的含量為0.02 mg/20 g;B 為含有低劑量玉米黃色

6、素微膠囊的目標(biāo)飼料，玉米黃色素微膠囊含量為2.55 mg/20 g;目標(biāo)飼料C:將廣州中一藥業(yè)有限公司生產(chǎn)的障眼明片 研磨后與基礎(chǔ)飼料按1.65 ： 000比例配制成目標(biāo)飼料 C。1.2實(shí)驗(yàn)儀器 電子天平：沈陽龍騰電子有限公司；JHG型試驗(yàn) 均質(zhì)機(jī)：上海張堰輕工機(jī)械四分廠制造，上海高創(chuàng)電液公司研制；722 型可見分光光度計(jì)：上海精密儀器科技有限公司；TD5A臺(tái)式離心機(jī)：長沙英泰儀器有限公司；超聲波處理機(jī)：濟(jì)寧金百特電子有限公司；噴 霧干燥器Buchi Mini spray Dryer B ”91 :瑞士 Buchi公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā) 器 Buchi Heating Bath Bath B _490

7、 :瑞士 Buchi 公司;PH_酸度計(jì)：梅 特勒托利多儀器（上海）有限公司；恒溫水浴鍋：蘇州威爾實(shí)驗(yàn)用品有 限公司;852數(shù)顯恒溫磁力攪拌器：江蘇省金壇市榮華儀器制造有限 公司。裂隙燈顯微鏡：北京北方科儀。1.3試驗(yàn)動(dòng)物SPF級Wistar大鼠56只，雌雄各半，30日齡， 體重165235 g，外觀健康，分籠喂養(yǎng)，自由攝食攝水。實(shí)驗(yàn)室條 件為動(dòng)物飼養(yǎng)室溫度20 C2C，相對濕度45% 10%，通風(fēng)良好。1.4實(shí)驗(yàn)方法1.4.1玉米黃色素的檢測 玉米黃色素屬于類胡蘿卜素，以葉黃 素作為標(biāo)準(zhǔn)，采用分光光度法測定。利用高效液相色譜法6測得葉黃素在玉米黃色素中的含量為 48.28%，通過計(jì)算得出玉米

8、黃色素 含量。玉米黃色素含量（）二葉黃素含量（）/48.28%。1.4.2微膠囊產(chǎn)品中黃色素含量的測定準(zhǔn)確稱取2.5 g樣品于50 ml小燒杯中，加入25 ml無水乙醇，用超聲波儀器破壞微膠囊壁 材，使芯材全部溶于溶劑中，3 500 r/min離心10 min取上清液，用 無水乙醇定容至25 ml容量瓶中，在448 nm處測定其吸光值，計(jì)算 黃色素含量。1.4.3微膠囊表面黃色素含量的測定 準(zhǔn)確稱取1 g的樣品與試 管中，加入無水乙醇，劇烈震蕩 1 min靜止30 min后，3 500 r/min 離心10 min取上清液，用無水乙醇定容至 10 ml在448 nm處測定 其吸光值，計(jì)算微膠囊

9、表面黃色素的含量。1.4.4大鼠白內(nèi)障的誘發(fā)和防治實(shí)驗(yàn) 將56只大鼠隨機(jī)分成7 組：對照組：不注射半乳糖，喂食動(dòng)物基礎(chǔ)飼料。模型組： 50% 半乳糖腹腔注射，劑量為10 g/kg，每日一次連續(xù)15 d，另在飲水中 加入5%半乳糖7, 8，連續(xù)7 d，誘發(fā)大鼠白內(nèi)障，喂食基礎(chǔ)飼料。障眼明片組：誘發(fā)白內(nèi)障同模型組，實(shí)驗(yàn)第8天開始用目標(biāo)飼料C喂食動(dòng)物，每日一次，連續(xù) 30 d。玉米黃色素高劑量組：玉米黃 色素含量為0.2 mg/20 g，誘發(fā)白內(nèi)障同模型組，飼喂大鼠目標(biāo)飼料 A，每日一次，實(shí)驗(yàn)第8天開始給料，連續(xù)30 d。玉米黃色素微膠 囊高劑量組：玉米黃色素微膠囊含量為 10.50 mg/20 g

10、，誘發(fā)白內(nèi)障 同模型組，飼喂大鼠目標(biāo)飼料 A ，每日一次，實(shí)驗(yàn)第8天開始給料， 連續(xù)30 d。玉米黃色素低劑量組：玉米黃色素微膠囊含量為0.02mg/20 g，誘發(fā)白內(nèi)障同模型組，飼喂大鼠目標(biāo)飼料B，每日一次，實(shí)驗(yàn)第8天開始給料，連續(xù)30 d。玉米黃色素微膠囊低劑量組： 玉米黃色素微膠囊含量為2.55 mg/20 g，誘發(fā)白內(nèi)障同模型組，飼喂 大鼠目標(biāo)飼料B，每日一次，實(shí)驗(yàn)第8天開始給料，連續(xù)30 d。145晶體檢查 分別于給藥第5，10，20，30天，用美多麗 擴(kuò)瞳滴眼劑散瞳后，在裂隙燈顯微鏡下檢查大鼠晶體混濁度并記錄， 并按照晶狀體混濁度分期標(biāo)準(zhǔn)將晶狀體混濁度分期9。146大鼠晶體勻漿SO

11、D和MDA含量的測定于實(shí) 驗(yàn)30 d分別取各組大鼠晶體勻漿 4C離心10 min(3 000 r/min)后， 取出上清液測定SOD和MDA水平，測定采用南京建成生物工程研 究所生產(chǎn)的試劑盒進(jìn)行。1.5統(tǒng)計(jì)分析 所得數(shù)據(jù)均為16次重復(fù)的平均值，用SAIS分 析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析比較各組與各水平之間的差異顯著性。2結(jié)果2.1玉米黃色素微膠囊化單因素實(shí)驗(yàn)2.1.1壁材的選擇微膠囊化的壁材特性是影響微膠囊特性的至關(guān)重要因素，因此，選擇適宜的壁材十分重要。用于噴霧干燥制備 微膠囊的壁材應(yīng)具有高度的水溶性， 乳化后具有較低黏度，通過查閱 資料可知，壁材的種類已有很多了，比如阿拉伯膠，明膠，辛烯基琥 珀酸淀

12、粉酯鈉等，且都有很好的包埋效果，但是阿拉伯膠和明膠的價(jià) 格較昂貴，而變性淀粉應(yīng)用到壁材中時(shí)，不但有很好的包埋效果，而 且價(jià)格低廉，容易制得，可根據(jù)不同的要求制備不同指標(biāo)的變性淀粉 產(chǎn)品，辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉和環(huán)糊精都具有很好的成膜性能，黏度也較適宜，因此本實(shí)驗(yàn)選擇辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉和環(huán)糊精作為壁 材，找出較好的工藝配方。2.1.2壁材比例對包埋率的影響 辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉有優(yōu) 異的成膜性質(zhì)，還具有乳化的作用，無需額外添加乳化劑，黏度較低， 可提高溶液的固形物含量；環(huán)糊精分子呈空穴的環(huán)形圓筒結(jié)構(gòu)，圓筒 外有多羥基組成，具有親水性，空穴的內(nèi)壁呈疏水性，因此具有分子 包埋的特性。所以采用將兩種壁

13、材按一定比例配合使用的方法。由試驗(yàn)可知壁材比例的不同對微膠囊包埋率產(chǎn)生影響，這可能是因?yàn)樾料┗晁岬矸埘モc和環(huán)糊精協(xié)同作用，促進(jìn)包埋作用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明， 辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉與環(huán)糊精比為 0.4 11.2 1時(shí)包埋效果比較 好。2.1.3料液固形物含量對包埋率的影響 從試驗(yàn)獲知，料液固形 物含量從15%增到20%時(shí)，包埋率也逐漸增加。當(dāng)料液固形物含量 大于20%時(shí)，包埋率開始下降。這是因?yàn)楫?dāng)料液固形物含量大于 20% 時(shí)，物料黏度增加，使得霧化效果變差，造成產(chǎn)品粒徑增加，粒形變差，粉末密度降低，包埋率下降。2.1.4芯材與壁材的比例對包埋率的影響隨著壁材比例的增加，包埋率也逐步增大。這是可能

14、是因?yàn)椋诓谋壤酱?，形成微膠 囊的壁就越厚，囊壁的牢固性就增加，包埋率就增高。但由于實(shí)驗(yàn)采 用的壁材黏度較大，壁材比例太大，不利于形成霧狀噴霧。同時(shí)玉米 黃色素是易氧化、熱敏性物質(zhì)，綜合考慮，芯材與壁材的比例控制在 1 ：2以下。2.2玉米黃色素微膠囊優(yōu)化正交實(shí)驗(yàn)以玉米黃色素的包埋率為指標(biāo)，采用正交表L9(34)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明，在試驗(yàn)的水平 范圍內(nèi)，三個(gè)因素對包埋率影響的重要性依次為壁材比例料液固形物 含量芯材與壁材的比例，其最佳組合為料液固形物含量20%、壁材比例1 1和芯壁比1 10。2.3玉米黃色素對 Wistar大鼠半乳糖白內(nèi)障的防治作用 對照 組中所有正常大鼠的晶體都是清亮

15、透明的，模型組第10天已經(jīng)全部發(fā)生早期白內(nèi)障，隨時(shí)間的延長，白內(nèi)障迅速發(fā)展到H期和皿期，第 30天已經(jīng)有13只眼睛出現(xiàn)皿期，占總數(shù)的81.25%。玉米黃色速微 膠囊高劑量組第10天時(shí)，仍然有6只眼睛是清亮透明的晶體，隨著 時(shí)間的延長，其白內(nèi)障的發(fā)展不如模型組快，直到第30天時(shí)，還有11只眼睛是小于I期的白內(nèi)障，只有5只眼睛是H期的白內(nèi)障，占總 數(shù)的31.25%;玉米黃色素微膠囊低劑量組第10天時(shí)，有5只眼睛是 清亮透明的晶體，隨著時(shí)間的延長，其白內(nèi)障的發(fā)展也不如模型組快， 到第30天時(shí)，還有9只眼睛是小于I期的白內(nèi)障，只有7只眼睛是H期的白內(nèi)障，占總數(shù)的43.75%。由以上觀察結(jié)果表明，玉米黃

16、色素 微膠囊組大鼠白內(nèi)障的發(fā)展速度比模型組明顯要慢。障眼明組在第 10天時(shí)，有5只眼睛是清亮透明的，4只是小于I期的白內(nèi)障;第30 天時(shí)，還有10只是小于I期的白內(nèi)障，只有6只是H期白內(nèi)障，占總 數(shù)的37.5%，與模型組相比，障眼明組白內(nèi)障發(fā)展慢些，與玉米黃色 素微膠囊高劑量組相比，障眼明組白內(nèi)障發(fā)展明顯快些，但與玉米黃 色素微膠囊低劑量組白內(nèi)障發(fā)展速度相當(dāng)。 與未經(jīng)微膠囊化的玉米黃 色素各組相比，微膠囊化玉米黃色素各組白內(nèi)障發(fā)展相對慢些，表明給予受試大鼠玉米黃色素后，玉米黃色素微膠囊組與模型組相比，晶 狀體混濁度明顯減輕，說明玉米黃色素對白內(nèi)障有防治作用， 且微膠 囊化能夠提高玉米黃色素的穩(wěn)

17、定性。2.4半乳糖性白內(nèi)障各實(shí)驗(yàn)組眼晶體生化指標(biāo)測定結(jié)果見表1。玉米黃色素微膠囊各組與模型組相比，眼晶狀體SOD活力顯著升高了 40.55% 50.02%，MDA 含量顯著降低了 31.84% 38.89%， 均有顯著性差異(P0.05, P0.01)，說明喂食目標(biāo)飼料后大鼠眼晶體細(xì) 胞膜穩(wěn)定性及抗脂質(zhì)過氧化能力逐漸恢復(fù)，游離氨基酸含量相應(yīng)提 高。從表中數(shù)據(jù)還可看出，玉米黃色素微膠囊前各組與玉米黃色素微 膠囊后各組相比，眼晶體SOD活力有所升高，MDA含量則有所降低， 說明微膠囊化可以提高玉米黃色素的穩(wěn)定性。表1玉米黃色素對半乳糖性白內(nèi)障眼晶體SOD活力和MDA含量的影響與模型組比較：1)P0

18、.05;2)與對照組比較：2)P0.013討論本文選擇了辛烯基琥珀酸淀粉酯鈉和環(huán)糊精為主要的復(fù)合壁材，用超臨界萃取法提取出來的玉米黃色素為芯材，以玉米黃色素微膠囊的包埋率為指標(biāo)，考察了影響微膠囊效率的各種因素，通過正交實(shí)驗(yàn)研究，優(yōu)化了影響微膠囊化玉米黃色素的料液固形物含量、芯壁比、壁材比例等參數(shù)組合。綜合玉米黃色素各組大鼠眼晶體混濁度降 低，且晶體SOD活力顯著升高，而MDA含量顯著降低，提示玉米 黃色素具有防治半乳糖性白內(nèi)障的作用，從文中數(shù)據(jù)還可看出玉米黃 色素經(jīng)微膠囊化后，其穩(wěn)定性有所提高，且玉米黃色素的這種防治半 乳糖性白內(nèi)障的作用有可能是通過提高晶體抗氧化能力，降低脂質(zhì)過氧化物實(shí)現(xiàn)的?！緟⒖嘉墨I(xiàn)】1呂欣，毛忠貴玉米黃色素研究進(jìn)展J.糧食與油脂，2003;4(7):43 5.2武偉，譚龍飛，楊連生.微膠囊控制釋放作用及其在食 品中的應(yīng)用J糧食與油脂，2000;7 : 58.3朱海霞，鄭建仙.葉黃素(Lutein)的結(jié)構(gòu)、分布、物化性 質(zhì)及生理功能J中國食品添加劑，2005;5:47 55.4 Krinsky Nl.Possible biologic mechanisms for a pro