一种莲藕多酚‑多糖脂质体复合液及其制备方法与流程

本发明属于功能食品加工技术领域，尤其涉及一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液及其制备方法。

背景技术：

莲藕是我国栽培最广、销售量和销售范围最大的水生蔬菜。因季节性强，上市时间相对集中，莲藕大部分以初级农产品的形式鲜销转化，受市场供需波动影响较大，极易产生“菜贱伤农”现象，影响产业发展的根本。此外，莲藕在贮、运、销等过程中极易褐变和腐败，现有的品质保持技术尚难满足低成本、高安全和长效性等多方面要求，导致采后损失严重，大力发展加工业是莲藕产业稳定发展的重要保障。当前，莲藕的加工主要分为两类方式：其一是分切加工制品，如生鲜类、腌制类、脱水类、速冻类、煮制类等；其二是内容物加工制品，如藕汁饮料、速溶藕粉、藕酒等。整体而言，莲藕加工科技水平薄弱，产品“同质化”现象严重。此外，加工过程中产生大量的藕皮、藕节和藕渣等副产物，均未得到有效开发利用，造成资源的浪费和环境的污染。莲藕资源的创新利用可能是产业可持续发展的关键，而发挥资源的特色和优势则是重要的切入点。

莲藕作为一种极为常见的蔬菜，其清热、止血、调节内分泌、滋补安神等功效早已为人们所熟知，且在古籍《本草经疏》和药典中有明确记载。现代药理学研究发现，莲藕中的主要活性成分为多酚和非淀粉多糖，表现出抗氧化、降血糖、免疫调节、改善睡眠和记忆等多种生物功效。莲藕中活性成分含量丰富，多酚和非淀粉多糖约占其鲜重的0.13％和2.5％。天然活性多酚和多糖在食品、医药和化妆品等领域的市场前景良好。故，活性多酚和多糖的提取开发可能是莲藕资源创新利用的重要切入点。莲藕多酚和多糖的相关研究现状归纳如下：

(1)莲藕多酚研究现状。Kaur等(2002)采用β-胡萝卜素/亚油酸乳化液法研究发现，36种亚洲蔬菜中莲藕具有较强的抗氧化能力。郭长江等(2003)采用FRAP法对36种常见蔬菜进行抗氧化分析，发现藕的抗氧化能力最强，显著优于姜、油菜、豇豆、芋头等。此后，杨冬梅(2007)综合FRAP法、DPPH法、β-胡萝卜素/亚油酸乳化液法比较了包括莲藕在内的12种常见蔬菜的抗氧化活性，并得到相似的结论。而莲藕的抗氧化能力与其酚类化合物含量成正比(Hu,et al,2002)。大量文献研究报道证实，莲藕多酚具有良好的自由基清除活性、总抗氧化能力和油脂抗氧化能力(Yi,2016；Maisuthisakul,2007；徐艳艳,2015；覃海明,2015；刘焕云,2011；严守雷,2005)。除抗氧化外，莲藕多酚还表现出金黄色葡萄球菌抑制(严守雷,2006)、降血糖(Mukherjee,1997)、增强记忆力及神经发育(Yang,2008；Mukherjee,1996)等功效。

(2)莲藕非淀粉多糖研究现状。莲藕中非淀粉多糖约占其干重的2.5％，其中分子量大于2000kDa的酸性组分主要由半乳糖、阿拉伯糖、鼠李糖、葡萄糖、岩藻糖和木糖组成(严浪,2007)；分子量为18.8kDa的组分主要由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖和木糖组成(江筠,2010)。体外抗氧化评价发现，莲藕非淀粉多糖能有效清除羟自由基，并抑制H2O2诱导的红细胞氧化溶血(王瑜,2007；严浪,2008)。莲藕水提物还能显著增强实验动物的体液和细胞免疫功能(Mukherjee,2010)，而这些功效可能与非淀粉多糖密切相关。莲藕多糖LB2可上调Balb/c小鼠腹腔巨噬细胞IL-2、IL-4和IL-10的表达，激活机体免疫系统，有利于改善HIV-1感染后细胞因子普遍降低的状态，维持机体免疫平衡，且LB2对TNF-α表达的下调作用使其具有直接抑制HIV-1复制的能力(江筠,2010)。此外，莲藕多糖能有效降低糖尿病小鼠血糖，提高葡萄糖耐受能力，并不同程度地提高肝、肾和胰腺中SOD活性，降低MDA含量；表现出显著的抗疲劳活性，能延长小鼠负重游泳时间，降低血乳酸、血清尿素氮的含量，提高肝糖原含量(罗登宏,2011；周桃英,2011)。

目前，对于藕功能产品的应用开发，尤其是活性成分的提取制备及产品研发，鲜见报道。周桃英等人(2011)研发了一种莲藕多糖抗疲劳的保健饮料；申请人(2015)研发了一种莲藕多酚油脂抗氧化剂；顾振新(2009)、李洁(2013)、王洪刚(2015)等研发了莲藕膳食纤维系列产品；吴梦旦(2015)研发了含藕成分的具有抗肿瘤功效的水生植物复合物；李旌(2015)研发了含藕成分的高血压、糖尿病和胃溃疡系列辅助治疗饮液。下表为总结归纳的现有技术中报道的具有功能活性的藕产品及藕成分添加产品：

分析上表中给出的文献及相关专利可知，莲藕多酚和多糖的活性有相似的，也有不同的，因而可考虑将莲藕多酚和多糖一起制备复合物，两者不同的活性可以交叉互补，两相同的活性叠加可以起到增效作有。

脂质体是典型的球形结构，具有单层或者多层的双亲性分子膜，可以用来包封、运载、和缓释水溶性、油溶性和两亲性物质，具有靶向性、低毒性、保护性、缓释性等特点。当前，植物多酚类脂质体的研发对象主要为石榴皮多酚(李建科,CN102204939A)和茶多酚(刘伟,CN103637989A)，而植物多糖类脂质体的研发对象涉及甘草多糖(武毅,CN105012239A)、麦冬多糖(范云鹏,CN104490783A)、地黄多糖(王德云,CN103536534A)、桑黄多糖(滕利荣,CN102631319A)、虫草多糖(滕利荣,CN101401789)等等。关于莲藕多酚和多糖的脂质体制备尚未见报道，且对于多酚-多糖脂质体复合液的制备亦鲜见报道。

现有相关技术存在的问题归纳为以下五点：

(1)莲藕的加工技术水平薄弱，产品“同质化”严重，综合利用程度较差，并未充分利用资源的特色和优势。

(2)莲藕多酚和多糖表现出良好的生物活性，相关的应用技术研发基本仅限于提取工艺，技术链较短，并不能有效支撑莲藕及其加工副产物的精深加工。

(3)多酚稳定性差，易受光、热、氧气等因素影响，极易失去生理功效，关于莲藕多酚稳态化技术(包括莲藕多酚脂质体制备)未见报道。

(4)脂质体可改善多糖口服生物利用度偏弱的问题，而莲藕多糖脂质体制备技术亦未见报道。

(5)莲藕多酚和多糖的生物功效存在着交叉和互补，制备其脂质体复合液可有效增强产品的应用效益，但涉及多酚-多糖脂质体复合液制备技术尚鲜见报道。

技术实现要素：

针对现有技术中的诸多不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液及其制备方法，其将莲藕多酚和多糖制备成脂质体复合液，不仅解决了活性物质稳定性差、生物利用率低等问题，而且实现了活性物质的生物功效的互补和增效。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液的制备方法，其包括如下步骤：

1)以无水乙醇为溶剂配制浓度为0.5～2.5mg/mL的莲藕多酚溶液，加入类脂后混合形成混合液；

2)使用PBS缓冲液为溶剂配制质量分数为0.5～1.5％的莲藕多糖溶液，将步骤1)的混合液与莲藕多糖溶液混合，置于冰水浴中超声处理形成W/O型乳剂；

3)将步骤2)中的W/O型乳剂加入旋转蒸发瓶中，在45～55℃水浴中减压旋蒸，待形成胶态且完全除去乙醇后加入PBS缓冲液，并在45℃水浴中旋转脱胶60～120min，得脂质体混悬液；

4)将步骤3)中的脂质体混悬液在高压均质机中循环处理，即得所述莲藕多酚-多糖脂质体复合液。

具体的，步骤1)中所述类脂为质量比为4～10：1的大豆磷脂和胆固醇。优选为6～8：1。

具体的，步骤1)中所述混合液中类脂的质量分数为5～15％。

具体的，步骤2)中混合液与莲藕多糖溶液的混合体积比为3～5:1。

具体的，步骤2)中超声处理的功率为300～600W，时间为5～10min。。

具体的，步骤3)中PBS添加量为0.5～1.5倍乳剂体积。。

具体的，步骤4)中混悬液在高压均质机中循环处理是指在100bar压强下循环处理4～8次。

本发明还提供一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液，其通过上述的方法制备得到。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：首次将莲藕多酚和多糖制备成脂质体复合液，是对莲藕及其加工副产物的精深加工，制备的脂质体复合液可有效增强莲藕功能产品的应用效益，增加了附加值；该脂质体复合液不仅有利于提高莲藕活性物质稳定性并增加其生物利用率，而且实现了活性物质的生物功效的互补和增效。

附图说明

图1为本发明提供的莲藕多酚-多糖脂质体复合液的制备工艺流程图；

图2为大豆磷脂与胆固醇质量比对莲藕多酚和多糖包封率的影响；

图3为实施例1制备的莲藕多酚-多糖脂质体复合液的粒径分布图。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

以下实施例制备莲藕多酚-多糖脂质体复合液时采用的工艺流程均如图1所示，各实施例的具体内容如下。

实施例1

一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液，其通过如下方法制备：

1)以无水乙醇为溶剂配制浓度为0.5mg/mL的莲藕多酚溶液，取大豆磷脂和胆固醇加入上述溶液形成混合液，大豆磷脂与胆固醇的质量比为4：1，混合液中大豆磷脂和胆固醇总的质量分数为5％；

2)使用PBS缓冲液为溶剂配制质量分数为0.5％的莲藕多糖溶液，按照3：1的体积比将步骤1)的混合液与莲藕多糖溶液混合，置于冰水浴中超声处理形成W/O型乳剂，超声功率为600W，超声时间为5min；

3)将步骤2)中的W/O型乳剂加入旋转蒸发瓶中，在55℃水浴中减压旋蒸，待形成胶态且完全除去乙醇后加入与乳剂等体积的PBS缓冲液，并在45℃水浴中旋转脱胶90min，得脂质体混悬液；

4)将步骤3)中的脂质体混悬液在高压均质机中以100bar压强循环处理4次，即得所述莲藕多酚-多糖脂质体复合液。

实施例2

一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液，其通过如下方法制备：

1)以无水乙醇为溶剂配制浓度为1.5mg/mL的莲藕多酚溶液，取大豆磷脂和胆固醇加入上述溶液形成混合液，大豆磷脂与胆固醇的质量比为6：1，混合液中大豆磷脂和胆固醇总的质量分数为10％；

2)使用PBS缓冲液为溶剂配制质量分数为1％的莲藕多糖溶液，按照4：1的体积比将步骤1)的混合液与莲藕多糖溶液混合，置于冰水浴中超声处理形成W/O型乳剂，超声功率为500W，超声时间为6min；

3)将步骤2)中的W/O型乳剂加入旋转蒸发瓶中，在50℃水浴中减压旋蒸，待形成胶态且完全除去乙醇后加入与0.5倍乳剂体积的PBS缓冲液，并在45℃水浴中旋转脱胶120min，得脂质体混悬液；

4)将步骤3)中的脂质体混悬液在高压均质机中以100bar压强循环处理6次，即得所述莲藕多酚-多糖脂质体复合液。

实施例3

一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液，其通过如下方法制备：

1)以无水乙醇为溶剂配制浓度为2.5mg/mL的莲藕多酚溶液，取大豆磷脂和胆固醇加入上述溶液形成混合液，大豆磷脂与胆固醇的质量比为8：1，混合液中大豆磷脂和胆固醇总的质量分数为12％；

2)使用PBS缓冲液为溶剂配制质量分数为1.1％的莲藕多糖溶液，按照4：1的体积比将步骤1)的混合液与莲藕多糖溶液混合，置于冰水浴中超声处理形成W/O型乳剂，超声功率为400W，超声时间为8min；

3)将步骤2)中的W/O型乳剂加入旋转蒸发瓶中，在50℃水浴中减压旋蒸，待形成胶态且完全除去乙醇后加入与1.5倍乳剂体积的PBS缓冲液，并在45℃水浴中旋转脱胶60min，得脂质体混悬液；

4)将步骤3)中的脂质体混悬液在高压均质机中以100bar压强循环处理7次，即得所述莲藕多酚-多糖脂质体复合液。

实施例4

一种莲藕多酚-多糖脂质体复合液，其通过如下方法制备：

1)以无水乙醇为溶剂配制浓度为2.5mg/mL的莲藕多酚溶液，取大豆磷脂和胆固醇加入上述溶液形成混合液，大豆磷脂与胆固醇的质量比为10：1，混合液中大豆磷脂和胆固醇总的质量分数为15％；

2)使用PBS缓冲液为溶剂配制质量分数为1.5％的莲藕多糖溶液，按照5：1的体积比将步骤1)的混合液与莲藕多糖溶液混合，置于冰水浴中超声处理形成W/O型乳剂，超声功率为300W，超声时间为10min；

3)将步骤2)中的W/O型乳剂加入旋转蒸发瓶中，在50℃水浴中减压旋蒸，待形成胶态且完全除去乙醇后加入与1.5倍乳剂体积的PBS缓冲液，并在45℃水浴中旋转脱胶60min，得脂质体混悬液；

4)将步骤3)中的脂质体混悬液在高压均质机中以100bar压强循环处理8次，即得所述莲藕多酚-多糖脂质体复合液。

对比例1

与实施例1基本一样，不同点仅为大豆磷脂与胆固醇的质量比为2：1。

分别以实施例1至4和对比例1制备的脂质体复合液为测试对象，测得的脂质体中对多酚和多糖分别的包封率如图2所示。从图中可见本发明提供的莲藕多酚-多糖脂质体复合液中莲藕多酚和莲藕多糖均得到了较好的包封，前者的包封率最高时接近80％，后者的包封率最高时接近65％，其中以实施例2(6：1)和实施例3(8：1)制备的脂质体复合液品质最好，其同时对莲藕多酚和莲藕多糖具有较高的包封率，包封率越高，脂质体复合液越稳定(不易氧化、沉淀等)。本发明提供的制备方法中大豆磷脂与胆固醇的质量比在4～10：1时，得到的脂质体复合液的品质明显提升，对比例1中该比例为2：1，从图2中可见，其对多酚的包封率不足60％，对多糖的包封率不足40％。

对实施例1至4得到的莲藕多酚-多糖脂质体复合液的粒径进行测试，测得的平均粒径依次为394.8nm、359.3nm、337.9nm、322.5nm，其中对实施例3制备的脂质体复合液粒径的测试如图3所示，从图中可见测得的平均粒径为337.9nm。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。