专利名称：β-葡聚糖-茶多酚复合物及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种复合物，特别涉及一种β -葡聚糖-茶多酚复合物，以及该复合物 的应用。
背景技术：
葡聚糖作为一种可溶性膳食纤维，广泛存在于细菌、酵母、真菌和高等植物 (如燕麦、大麦、黑麦和小麦等)中，主要以细胞结构成分(如细胞壁)的形式存在。现代医 学研究表明，β “葡聚糖具有调节机体免疫，抗肿瘤，降低血糖、血脂和胆固醇等多种功能， 在食品和医药领域已引起广泛关注。茶多酚是茶叶中一类多羟基酚类化合物的总称，可分为黄烷醇类、羟基_[4]_黄 烷醇类、花色苷类、黄酮类、黄酮醇类和酚酸类等，其中以黄烷醇类为主，黄烷醇类又以儿茶 素类为主。儿茶素类约占茶多酚总量的60 80%，主要由表没食子儿茶素(EGC)、表没食 子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、没食子儿茶素没食子酸酯(GCG)、表儿茶素(EC)、表儿茶素没 食子酸酯(ECG)、儿茶素(DLC)等几种单体组成。茶多酚具有很强的抗氧化作用，可用于 食品保鲜防腐，能够延长贮存期，使食品在较长时间内保持原有色泽和营养水平；在医学方 面，其具有清除活性氧自由基，阻止脂质过氧化，抗衰老，抗辐射，降低血糖、血脂和胆固醇， 抗肿瘤，调节机体免疫等多种功能；已成为当前食品和医药领域研究开发的热点。但迄今为止，国内外未见β -葡聚糖_茶多酚复合物的研究报道，也未见β _葡聚 糖和茶多酚在抗氧化方面具有协同作用的研究报道。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种葡聚糖-茶多酚复合物；目的之二 在于提供所述复合物在食品和医药领域的应用。为达到上述目的，本发明采用如下技术方案1、β-葡聚糖-茶多酚复合物，由以下方法制得在透析袋内加入β-葡聚糖的 水溶液与茶多酚或其活性单体的水溶液，再将透析袋置PH为3 7、离子强度为0. 05 0. 3mol/L的磷酸缓冲液中，在温度20 60°C条件下透析至达到平衡，即得β -葡聚糖-茶 多酚复合物。进一步，所述β -葡聚糖为燕麦β “葡聚糖或大麦β “葡聚糖；进一步，所述茶多酚活性单体为表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、没 食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素、表儿茶素没食子酸酯或儿茶素；进一步，所述制备方法中是将透析袋置PH为5. 56、离子强度为0. 13mol/L的磷酸 缓冲液中，在温度40°C条件下透析至达到平衡。2、所述β-葡聚糖-茶多酚复合物在制备抗氧化剂中的应用。3、所述β -葡聚糖_茶多酚复合物在制备抗氧化食品中的应用。4、所述β -葡聚糖_茶多酚复合物在制备抗氧化药物中的应用。
本发明的有益效果在于β-葡聚糖-茶多酚复合物的制备采用饱和水溶液法，本 发明先采用单因素试验考察了 PH值、离子强度和温度等因素对β-葡聚糖和茶多酚复合量 的影响，再在单因素实验基础上，采用响应面分析法对β “葡聚糖_茶多酚复合物的制备工 艺进行了优化，所得优化工艺简便易行，稳定性好，葡聚糖对茶多酚的吸附量大。利用 本发明方法制得的葡聚糖_茶多酚复合物较单独作用的葡聚糖或茶多酚具有更强 的抗氧化能力，且在一定浓度范围内对超氧阴离子的清除能力大于葡聚糖和茶多酚单 独作用时的清除能力之和，即具有协同增效作用。因此，本发明的葡聚糖-茶多酚复合 物可以用于制备抗氧化剂，在食品保鲜防腐领域具有良好的开发应用前景；还可以用于制 备具有抗氧化功效的食品或药物，在保健食品和药品领域具有良好的开发应用前景。
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进 一步的详细描述，其中图1为ρΗ值对β-葡聚糖和茶多酚复合量的影响；其中，标有相同小写字母的组 间差异不显著(P > 0. 05)，标有不同小写字母的组间差异显著(P < 0. 05)；图2为离子强度对β-葡聚糖和茶多酚复合量的影响；其中，标有相同小写字母的 组间差异不显著(P > 0. 05)，标有不同小写字母的组间差异显著(P < 0. 05)；图3为温度对β-葡聚糖和茶多酚复合量的影响；其中，标有相同小写字母的组间 差异不显著(P > 0. 05)，标有不同小写字母的组间差异显著(P < 0. 05)；图4为茶多酚标准曲线；图5为响应面分析图，其中A和B分别为Y = ^X1, X2)的曲面图和等值线图(X3 =30)，C和D分别为Y = f2 (X1, X3)的曲面图和等值线图(X2 = 0. 10)，E和F分别为Y = f3(X2,X3)的曲面图和等值线图(X1 = 6)；图6为β _葡聚糖㈧及β _葡聚糖_茶多酚复合物⑶的原子力显微图谱；图7为β _葡聚糖⑴、茶多酚(2)、β _葡聚糖_茶多酚复合物(3)以及β _葡 聚糖和茶多酚的混合物(4)的红外图谱；图8为β _葡聚糖、茶多酚及其复合物对羟基自由基的清除能力；图9为β _葡聚糖、茶多酚及其复合物对超氧阴离子的清除能力；图10为β _葡聚糖、茶多酚及其复合物对铁离子的还原能力；图11为β -葡聚糖、茶多酚及其复合物对1，1- 二苯基-2-苦基苯胼(DPPH)自由 基的清除能力。
具体实施例方式以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。一、实验材料和仪器实验材料和仪器燕麦β -葡聚糖(含量> 75% )购自郑州荔诺生物科技有限公 司；茶多酚(含量为98%)购自长沙艾茵生物制品有限公司；MD44-14透析袋(截留分子量 为1.4kDa)购自美国联合碳化物公司(Union Carbide Corporation)；原子力显微镜购自 美国维易科(Veeco)精密仪器有限公司；Spectrum 100型傅里叶变换红外光谱仪购自美国珀金埃尔默(PerkinElmer)仪器公司。燕麦β _葡聚糖的预处理将燕麦β -葡聚糖与水混合，温度80°C搅拌使完全溶 解后，用流水透析24小时，再用蒸馏水透析24小时(去除溶液中的小分子，避免其对透析 外液中茶多酚含量测定的干扰)，4°C保存备用。透析袋的预处理取适当长度的透析袋，置含有质量分数为2%的碳酸氢钠和浓 度为lmmol/L的乙二胺四乙酸(EDTA)的溶液中煮沸10分钟，用蒸馏水洗净，再置蒸馏水中 煮沸10分钟(或置蒸馏水中高压灭菌10分钟)，冷却后，5°C保存备用(必须确保透析袋始 终浸没在水中)。二、反应各因素对β -葡聚糖和茶多酚复合量的影响1、ρΗ值对β -葡聚糖和茶多酚复合量的影响方法在透析袋内加入浓度为0. 5mg/mL的β -葡聚糖溶液6mL和浓度为0. 5mg/ mL的茶多酚溶液2mL，再将透析袋放入pH值分别为3、4、5、6、7，离子强度为0. 05mol/L的磷 酸缓冲液30mL中，在室温下透析16小时至达到平衡，采用紫外分光光度法测定透析外液中 茶多酚的浓度(茶多酚标准曲线如图4所示)，按照以下公式计算β-葡聚糖对茶多酚的吸 附量
M-CV
吸附量(Qe, pg/mg) = __
M式中，Mtp为初始茶多酚总量(μ g)，Ct为达到透析平衡时透析外液中茶多酚的浓 度(μ g/mL)，V为透析内液和外液的总体积(mL)，M为β -葡聚糖总量(mg)。结果如图1所示，pH值对β-葡聚糖和茶多酚的复合量具有显著影响，随着pH 值的升高，β -葡聚糖对茶多酚的吸附量逐步增加，当PH值达到6时，β -葡聚糖对茶多酚 的吸附量达到最大值，之后继续升高PH值，β-葡聚糖对茶多酚的吸附量反而下降。其可 能原因是PH值影响了 β-葡聚糖的高级结构和螺旋结构，以及β-葡聚糖和茶多酚的聚集 情况，从而使β-葡聚糖对茶多酚的吸附发生变化。2、离子强度对β -葡聚糖和茶多酚复合量的影响方法在透析袋内加入浓度为0. 5mg/mL的β -葡聚糖溶液6mL和浓度为0. 5mg/ mL的茶多酚溶液2mL，再将透析袋放入pH值为6，离子强度分别为0. 05、0. 1、0. 2、0. 3、0. 4、 0. 5mol/L的磷酸缓冲液30mL中，在室温下透析16小时至达到平衡，采用紫外分光光度法测 定透析外液中茶多酚的浓度，计算β“葡聚糖对茶多酚的吸附量。结果如图2所示，离子强度对β -葡聚糖和茶多酚的复合量具有显著影响，随着 离子强度的增加，β _葡聚糖对茶多酚的吸附量急剧降低。其可能原因是离子强度的增加使 β _葡聚糖处于更多的离子氛围中，与茶多酚结合的空间阻碍和静电排斥作用增大，从而使 β“葡聚糖对茶多酚的吸附量减少。3、温度对β-葡聚糖和茶多酚复合量的影响方法在透析袋内加入浓度为0. 5mg/mL的β -葡聚糖溶液6mL和浓度为0. 5mg/mL 的茶多酚溶液2mL，再将透析袋放入蒸馏水30mL中，分别在温度20、30、40、50、60°C条件下 透析16小时至达到平衡，采用紫外分光光度法测定透析外液中茶多酚的浓度，计算β _葡 聚糖对茶多酚的吸附量。
结果如图3所示，温度对β -葡聚糖和茶多酚的复合量具有显著影响，随着温 度升高，葡聚糖对茶多酚的吸附量先增加后降低，当温度为30°C时，葡聚糖对茶多 酚的吸附量达到最大值。其可能原因是温度影响了 葡聚糖的分子结构以及茶多酚在 β-葡聚糖分子链中的取向。三、响应面分析法优化β -葡聚糖_茶多酚复合物的制备工艺根据Box-Behnken实验设计原理，综合单因素实验结果，选取ρΗ值、离子强度和 温度三因素为自变量(X)，各分三个水平，β-葡聚糖对茶多酚的吸附量为响应值(Y)，采用 Design Expert 7. O软件设计响应面实验方案并对实验结果进行回归分析。实验方案及结 果见表1。实验结果的二次响应模型方差分析见表2。表1响应面实验方案及结果
权利要求
β 葡聚糖 茶多酚复合物，其特征在于由以下方法制得在透析袋内加入β 葡聚糖的水溶液与茶多酚或其活性单体的水溶液，再将透析袋置pH为3～7、离子强度为0.05～0.3mol/L的磷酸缓冲液中，在温度20～60℃条件下透析至达到平衡，即得β 葡聚糖 茶多酚复合物。
2.根据权利要求1所述的β-葡聚糖_茶多酚复合物，其特征在于所述β _葡聚糖 为燕麦β“葡聚糖或大麦β“葡聚糖。
3.根据权利要求1所述的葡聚糖_茶多酚复合物，其特征在于所述茶多酚活性单 体为表没食子儿茶素、表没食子儿茶素没食子酸酯、没食子儿茶素没食子酸酯、表儿茶素、 表儿茶素没食子酸酯或儿茶素。
4.根据权利要求1或2或3所述的葡聚糖_茶多酚复合物，其特征在于所述制 备方法中是将透析袋置PH为5. 56、离子强度为0. 13mol/L的磷酸缓冲液中，在温度40°C条 件下透析至达到平衡。
5.权利要求1所述β_葡聚糖_茶多酚复合物在制备抗氧化剂中的应用。
6.权利要求1所述β_葡聚糖_茶多酚复合物在制备抗氧化食品中的应用。
7.权利要求1所述β_葡聚糖_茶多酚复合物在制备抗氧化药物中的应用。
全文摘要
本发明公开了β-葡聚糖-茶多酚复合物及其应用，该复合物由以下方法制得在透析袋内加入β-葡聚糖的水溶液与茶多酚或其活性单体的水溶液，再将透析袋置pH为3～7、离子强度为0.05～0.3mol/L的磷酸缓冲液中，在温度20～60℃条件下透析至达到平衡，即得；利用本发明方法制得的β-葡聚糖-茶多酚复合物较单独的β-葡聚糖或茶多酚具有更强的抗氧化能力，且在一定浓度范围内对超氧阴离子的清除能力具有协同增效作用，可以用于制备抗氧化剂，在食品保鲜防腐领域具有良好的开发应用前景；还可以用于制备抗氧化食品或药物，在保健食品和药品领域具有良好的开发应用前景。
文档编号A61K36/82GK101953506SQ201010186260
公开日2011年1月26日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者刘嘉, 吴振, 赵国华 申请人:西南大学