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文章鉴读|中国农业科学院农产品加工研究所 王凤忠研究员、孙晶副研究员:青稞多糖-多酚复合物的结构表征及其降血脂活性

文章鉴读|中国农业科学院农产品加工研究所  王凤忠研究员、孙晶副研究员:青稞多糖-多酚复合物的结构表征及其降血脂活性 食品工业科技编辑部
2025-08-22
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山西农业大学食品科学与工程学院、中国农业科学院农产品加工研究所、农业农村部农产品加工质量安全风险评估实验室、农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室、中国农业科学院西部农业研究中心中国农业科学院棉花研究所
郭子斌,杨洋范蓓,佟立涛黄亚涛王丽丽张婷,刘丽娅,孙培培,孙晶,王凤忠等人主要介绍了青稞中多糖和多酚的活性成分及其复合物的结构表征和降血脂活性。研究指出,青稞多糖和多酚具有调节脂质代谢和增强抗氧化能力的生理活性,但单一成分效果可能受限。文章探讨了青稞多糖-多酚复合物的结构特性、结合机制及其在提升生物活性方面的潜力,并通过实验研究了复合物的降脂功效,为开发青稞健康产品提供了科学依据。



摘要本研究旨在从青稞籽粒中分离一种多糖-多酚复合物(HVP),并探讨其在脂质代谢调节中的潜在作用。首先对HVP的结构进行初步表征,并采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(UPLC-TQXS-MS/MS)系统定性分析HVP水解前后的酚类成分。随后,通过建立斑马鱼高血脂模型,评估其血脂调节效果。结果表明HVP总糖含量为494.4±13.0 mg/g,总酚含量为87.2±1.0 mg/g,蛋白质含量为47.6±1.0 mg/g,糖醛酸含量为37.0±1.5 mg/g,单糖组成主要为葡萄糖和阿拉伯糖。在水解前HVP中含有阿魏酸、芹菜素和橙皮苷,水解后新增香兰素。HVP显著减少了高血脂症模型斑马鱼尾部血管油红O染色沉积(P<0.001)。此外,HVP对高血脂症模型斑马鱼体内甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)水平的降低呈现剂量依赖性,高剂量下调节效果尤为显著(P<0.001)。HVP的结构特性及其在调节脂质代谢中的潜在作用,为其在功能性食品中的应用提供了新的研究方向。


PART.01
结果

本章节主要分析了青稞多糖-多酚复合物的结构表征及其降血脂活性。结果显示HVP中糖类成分占主要比例,且多糖与多酚形成复合物。通过UV和DRI检测确认了HVP中多糖-多酚复合物的存在。HPLC色谱图显示HVP的多糖部分由多种单糖组成,以葡萄糖和阿拉伯糖为主。红外光谱和扫描电镜图揭示了HVP的分子结构和表面特征。水解前后的酚类成分分析表明,HVP中的酚类化合物主要通过非共价或共价键与多糖复合。此外,实验证实了HVP具有显著的降血脂活性,其效果与剂量相关,且在高浓度下效果尤为显著。

表  1  26种多酚物质的质谱检测参数
Table  1.  Mass spectrometry detection parameters for 26 polyphenol compounds

图  1   青稞多糖-多酚复合物的HPLC色谱图

Figure  1.   HPLC chromatogram of barley polysaccharide-polyphenol complex

图  2   单糖标准品混合溶液(a)与样品(b)色谱图

Figure  2.   Chromatogram of mixed monosaccharide standard solution (a) and sample (b)

注:1.岩藻糖;2.鼠李糖;3.阿拉伯糖;4.半乳糖;5.葡萄糖;6.木糖;7.乳糖醛酸;8.葡萄糖醛酸。

图  3   青稞多糖-多酚复合物的红外光谱图

Figure  3.   Infrared spectrum of barley polysaccharide-polyphenol complex

图  4   青稞多糖-多酚复合物的扫描电镜图

Figure  4.   Scanning electron microscopy image of barley polysaccharide-polyphenol complex

注:a.放大1.5 k倍;b.放大25 k倍。

图  5   HVP水解前后主要酚类成分的MRM离子流图

Figure  5.   Ion chromatograms of barley polysaccharide-polyphenol complex before and after hydrolysis compared with standards

图  6   油红O染色研究高脂饮食及阿托伐他汀钙对斑马鱼幼鱼血脂的影响

Figure  6.   Oil red O staining study on the effects of high-fat diet and atorvastatin on blood lipids in zebrafish larvae

注:a.正常对照组;b.模型组;c.阳性对照组;d. HVP高剂量组(4.0 mg/mL);e. HVP中剂量组(2.0 mg/mL);f. HVP低剂量组(1.0 mg/mL);g. IOD值(n=10);与正常对照组比较,###P<0.001;与模型组比较,**P<0.01,***P<0.001。

图  7   各组处理后斑马鱼TG和TC含量(n=3)

Figure  7.   Content of TG and TC in zebrafish after treatment in each group (n=3)

注:与模型组比较,*P<0.05,***P<0.001;与正常对照组比较,###P<0.001。



PART.02

思维导图

PART.03

结论

本章节总结了青稞多糖-多酚复合物(HVP)的分离表征及其在调节脂质代谢方面的作用,指出HVP能有效降低甘油三酯和总胆固醇水平,并对血管健康具有保护作用,为功能性食品和天然降脂剂的开发提供了新视角,同时提出未来需深入研究其分子机制和安全性。

引用本文:郭子斌,杨洋,范蓓,等. 青稞多糖-多酚复合物的结构表征及其降血脂活性[J]. 食品工业科技,2025,46(15):375−382. doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024080188.


Citation:GUO Zibin, YANG Yang, FAN Bei, et al. Structural Characterization and Hypolipidemic Activity of Highland Barley Polysaccharide-Polyphenol Complexes[J]. Science and Technology of Food Industry, 2025, 46(15): 375−382. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2024080188.


基金项目国家重点研发计划《特色粮油果蔬特质性成分及品质特性数据库与评价模型构建》(2021YFD1600100);青海省重大科技专项(2021-NK-A3);“天池英才”引进计划(2023);中国农业科学院科技创新工程。

通信作者简介

王凤忠,博士,博士生导师,研究员,现任农业农村部食物与营养发展研究所所长,兼任农业农村部农产品质量安全收贮运管控重点实验室主任、农业农村部农产品加工质量安全风险评估实验室(北京)主任、国家大豆产业技术体系加工岗位专家。

曾任农业部蜂产品检测中心质量负责人,中国农科院蜜蜂研究所产品系副主任,中蜜公司副总经理,研究生院培训服务中心副主任,学位办副主任,专业学位教育处处长,培训中心副主任、主任,西藏自治区农牧科学院农产品加工与食品科学研究所所长。兼任国家食药同源产业联盟理事长、马铃薯主食产业化联盟理事长等。1995年获山东大学微生物学理学学士,1998年获中国农科院微生物学理学硕士,2005年获IOWA大学MBA硕士学位,2011年获中国农科院农产品加工与安全博士学位。多年从事微生物、农产品加工、营养健康与功能食品研究、高等教育与培训工作。

主要研究领域:先后主持及参与创新工程、科技部基础性专项、农业部财政专项、863、科技支撑项目、948重大专项、农业行业标准、农产品风险评估专项、西藏自治区农产品加工重大专项及多项科企对接项目等十余项。完成多项关于蜂产品、解酒护肝产品、石斛产品、葛根产品等的生产标准、技术规范制定等研究;完成系列大豆、青稞、牦牛、蜂产品、石斛、葛根、枸杞、松茸等产品的开发及其功能验证研究;开展降尿酸食品因子研究、抗抑郁食品研发、延缓衰老产品研制和降血糖、降血脂食品研究;完成色素、“三剂”等在农产品加工过程中的应用标准制定和风险评估相关研究。

主持、参加课题情况:主笔参加了西藏自治区十三五农产品加工规划、西藏青稞产业扶贫产业规划、亳州市食品制造与农产品加工业发展规划、栾川市农产品加工业发展规划的制定工作。发表研究论文70余篇,其中SCI文章20篇,授权专利44项,培养研究生15名。



孙晶,女,医学博士,副研究员,硕士生导师食物营养与功能性食品创新团队骨干,泰山学者“青年专家”,内蒙古自治区中草药加工团队首席专家,加工所有关人才计划入选者,“最美加工人”“成果转化先进个人”称号获得者,国家自然科学基金评审专家。曾于2021-2022年挂职甘肃省农业科学院院长助理、农产品贮藏加工研究所副所长,兼任国家食药同源产业科技创新联盟药膳产业专业委员会副主任委员,特质农品全国技术中心、全国名特优新农产品品质评价鉴定机构秘书,国际学术期刊Food Chemistry、International Journal of Biological Macromolecules、Arabian Journal of Chemistry等杂志编委。




(以上信息来自中国农业科学院农产品加工研究所官网)


本文内容由《食品工业科技》官网www.spgykj.com AI自动生成,欢迎点击阅读原文,获取原文进一步深读。

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