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蜂花粉生物活性物质的加工和提取方法

时间:2023-05-12   来源:本站   访问量:1298
蜂花粉生物活性物质的加工和提取方法

蜂花粉通常应在收获后放置在密封容器或袋子中以杀死螨虫,然后在-18℃的冰箱中储存至少48小时。花粉冷冻前,应去除死蜂、蚂蚁等主要污染物。领先的花粉生产商通常选择使用内部装有托盘的大盒子,以确保他们的收获物没有大块碎片,例如死蜂。蜂花粉的生物活性会随着时间的推移而降解,进一步的营养和功能特性会受到储存前新鲜花粉的加工条件的影响,这表明蜂花粉最好冷冻食用,类似于蜂王浆。
蜂粮需要从蜂窝中收集并进行干燥和冷却,然后与蜂蜡进行分割和分离。已经开发了不同的技术来分离蜂粮,例如真空干燥、水浸泡或冷冻、分割和过滤方法。建议采用声学干燥等现代非破坏性方法进行蜂粮提取。此外,由于蜂粮是由新鲜采集的蜂花粉经固态发酵制成的蜂巢产品,并在蜂巢中长期储存,因此蜂粮比新鲜蜂花粉更不易变质。然而,恶劣的储存条件也会降低蜂花粉和蜂粮的质量。据推测,当直接从冰箱中取出而不经过干燥时,蜂花粉具有极佳的味道和稠度。

新鲜的花粉质地光滑柔软,吃起来很舒服。蜂花粉水分含量高,需要脱水过程(人工干燥)以防止快速发酵和腐败。然而,当蜂花粉被晒干后,它的味道会发生很大的变化。在所有感官特征中,颜色和风味受储存和保存条件的影响最大,当蜂花粉被转移到蜂粮中时,就会发生感官转化。发酵过程中乳酸产生的酸度使赋予的蜂粮具有风味和可能的涩味或苦味。
1.多糖提取
在用于分离的不同提取方法的背景下观察到蜂花粉和蜂粮成分的差异。典型的提取方法包括溶剂提取,包括热水提取、酸碱辅助提取、超声微波辅助提取、酶解和混合提取方法。目前,热水可广泛应用于多糖提取,因为大多数多糖具有理想的溶解度。然而,一些高分子量多糖或酸性多糖在热水中的溶解性差,因此选择碱水溶液作为蜂花粉和蜂粮多糖提取的替代提取方法。此外,热水提取法和醇沉淀法被选为最广泛使用的提取方法,产率从8.5%35.8%不等。朱等从蜂花粉中提取的多糖。用上述方法制备的蜂花粉的单糖主要由阿拉伯糖、葡萄糖和半乳糖组成,达到总单糖的92.5%
2.蛋白质和多肽
蛋白质占干燥花粉的14–30%(W/W),含有20种必需氨基酸。Maryse Vanderp lanck制定了从蜂花粉中提取蛋白质和多肽(mw>10kDa)的标准化方案。苯酚/十二烷基硫酸钠(SDS)组合程序用于从干燥的残留颗粒中提取蛋白质,进一步应用于基于二辛可宁酸(BCA)Bradford测定的粗蛋白质定量。离子交换柱和凝胶过滤层析方法用于从油菜蜂花粉中分离可逆糖基化多肽(RGP),它在花粉的发育中起着重要作用。由于蜂花粉和蜂粮富含蛋白质,已经进行了多次尝试使用消化蛋白水解酶来获得蜂花粉/蜂粮蛋白水解物,从而增加了营养价值并降低了过敏风险。
TanatornSaisavoey及其同事使用市售的食品级酶水解蜂花粉蛋白,蜂花粉水解物中的不同肽组分显示出强大的抗炎活性。来自Alcalase®Neutrase®Flavourzyme®的蜂花粉蛋白水解物显示出对肺癌细胞的选择性抗增殖作用,并被证实是生物活性肽的丰富来源。使用碱性蛋白酶从油菜蜂花粉蛋白水解物中鉴定出一种新型血管紧张素I转换酶(ACE)抑制肽。将胃蛋白酶、胰蛋白酶和木瓜蛋白酶等三种参与消化的蛋白酶应用于蜂粮,获得了具有抗氧化活性和ACE活性的酶解产物。
3.脂质和脂肪酸
蜂花粉和蜂粮中的总脂质含量从1-10%不等,以干燥形式计算。索氏提取法和Folch法是两种最常用的脂质制备方法,使用石油醚、乙醇或氯仿作为溶剂,或者使用超临界二氧化碳,可以分解蜂花粉以提取其脂质,从而提供一种更环保的无溶剂方法。
4.酚类
作为植物代谢产物的天然来源,蜂花粉含有丰富的多酚类物质,包括酚酸和类黄酮,提供了其多样化的生物活性。乙醇提取物主要由蜂花粉制备,并鉴定出几种不同的多酚,表明这种蜂花粉提取物可进一步用作功能性/功能性食品。尝试比较不同的提取溶剂,即70%乙醇水溶液、100%乙醇、甲醇和水,以及不同的提取工艺(搅拌、浸渍、回流和超声处理)对抗氧化酚类化合物的提取。结果表明,搅拌下的70%乙醇水溶液达到最佳条件,可最大限度地提取具有最强抗氧化特性的多酚。
此外,在蜂花粉上进行溶剂提取之前的先前酶促提取显示出令人满意的多酚量。还使用不同的程序从蜂粮中提取了酚类物质。Florina Dranca及其同事优化了蜂粮中的酚类提取物,使用64.7℃23分钟的超声波处理显示出最高的提取率。由于蜂花粉和蜂粮中的酚类物质以游离和共轭形式存在,因此采用水/甲醇/甲酸(体积比:19.9/80/0.1)提取总酚类物质。干燥的提取物用乙醚提取,得到游离形式,将NaOH添加到沉淀物中,再次用乙醚提取,得到细胞壁结合的酚类物质。结果表明,蜂花粉和蜂粮的共轭形式的总酚类和类黄酮含量高于游离形式。此外,伽马射线辐照对蜂粮的作用也被用于消毒目的,最近的一项研究表明,5kGy20kGy辐照对抗自由基能力产生积极影响,这与辐照后多酚浓度的增加有关。
营养学非常关注基于具有营养和健康价值的天然产品的新型膳食来源。蜂花粉和蜂粮富含大量和微量营养素,包括碳水化合物、脂质和蛋白质以及维生素和矿物质。此外,据报道,蜂花粉和蜂粮含有高水平的具有药用价值的膳食植物化学物质,如类胡萝卜素、挥发物、酚酸和类黄酮。
蜂花粉和蜂粮提取采用了几种提取技术,包括溶剂提取、酸碱辅助提取、超声波微波辅助提取和酶消化。此外,在分析宏观、微观、和植物营养素,以确保质量特性。关于发酵过程如何影响蜂花粉化学品产生蜂粮,尤其是作为此类蜂产品的主要成分的酚类物质,人们知之甚少。
由于在营养和医学上很重要,因此仍需要研究将这些蜂产品的药理活性与作用机制联系起来以证明其功效。未来的研究现在应该关注某些问题:比较不同植物和地理来源的蜂产品的营养和药用价值,将为这些类型之间是否存在差异提供证据。
研究单花蜂花粉和蜂粮是否具有溢价价值,建议根据营养成分对蜂产品进行标准化,建议进行药代动力学和生物利用度研究,以更多地利用蜂产品尤其是蜂花粉的生物学价值。推荐纳米制剂作为一种新型的药物递送系统,以提高蜂产品的稳定性和生物利用度。最终,考虑到兼具营养和健康价值的功能性食品行业,蜂产品有可能满足对成分的需求,以生产具有巨大健康价值的食品补充剂,但尚未得到充分利用。

(来源:Bee Pollen and Bread as a Super-Food: A Comparative Review of Their Metabolome Composition and Quality Assessment in the Context of Best Recovery Conditions,Molecules 2023, 28(2), 715;https://doi.org/10.3390/molecules28020715)


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