植物功能因子的生產(chǎn).doc

第10章 其他植物功能因子的生產(chǎn) 10.6二十八烷醇概述：二十八烷醇（Octacosanol,C28H57OH）又稱(chēng)蒙旦醇、高粱醇，是天然存在的直鏈高級(jí)脂肪醇類(lèi)，化學(xué)名1（n）-二十八醇，有28個(gè)碳原子，直鏈的末端連著羥基。分子式為CH3(CH2)26CH2OH,相對(duì)分子質(zhì)量為410.77。二十八烷醇一般以蠟酯形式存在于自然界中。許多植物的葉、莖、果實(shí)等表皮及蘋(píng)果、葡萄、苜蓿、甘蔗、小麥和大米等一類(lèi)食物蠟中均含有二十八烷醇。此外，來(lái)自天然的蜂蜜、米糠蠟、甘蔗蠟及蟲(chóng)白蠟等均含有二十八烷醇。另外，小麥胚芽油中二十八烷醇含量為100mg/kg。該功能因子在保健食品開(kāi)發(fā)方面發(fā)展較為迅速，近年來(lái)人們對(duì)它的研究開(kāi)發(fā)方興未艾。10-6.1 二十八烷醇的物理化學(xué)性質(zhì) 二十八烷醇為白色粉末或鱗片狀晶體，無(wú)味無(wú)臭，不吸潮。熔點(diǎn)8183。可溶于熱乙醇、乙醚、苯、甲苯、氯仿、石油醚等有機(jī)溶劑中， 不溶于水。對(duì)酸、堿、還原劑、光、熱均非常穩(wěn)定，但有良好的生物降解性。二十八烷醇屬于高級(jí)脂肪醇，是簡(jiǎn)單的飽和直鏈醇，由疏水烷基和親水羥基組成，化學(xué)反應(yīng)主要發(fā)生在羥基上，可發(fā)生酯化、鹵化、硫醇化、脫水羥化及脫水成醚等反應(yīng)。10-6.2 二十八烷醇的生理功能 二十八烷醇是一種生物活性物質(zhì)，其主要生理作用包括： 增進(jìn)耐力、精力和體力； 二十八烷醇在增強(qiáng)人體運(yùn)動(dòng)機(jī)能方面表現(xiàn)尤其突出。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明，二十八烷醇可以顯著增加小鼠的游泳時(shí)間。此外，還發(fā)現(xiàn)二十八烷醇能增強(qiáng)小鼠肌肉中ATP常數(shù)以及減少肌肉中糖原的含量。人體實(shí)驗(yàn)結(jié)果也有類(lèi)似的作用，而且在運(yùn)動(dòng)后表現(xiàn)出較低的血壓和心率。二十八烷醇可能會(huì)提高肌肉內(nèi)游離脂肪酸的轉(zhuǎn)移活性, 從而促進(jìn)脂類(lèi)分解產(chǎn)生能量, 以作為對(duì)運(yùn)動(dòng)的適應(yīng)反應(yīng)。 縮短肌神經(jīng)反應(yīng)時(shí)間，提高反應(yīng)敏銳性； 隨機(jī)抽取16名學(xué)生和16名教師作為受試者，分別在實(shí)驗(yàn)前后測(cè)量他們的握力、胸力（作為體力的指標(biāo)）和對(duì)聽(tīng)覺(jué)刺激和視覺(jué)刺激的反應(yīng)時(shí)間，結(jié)果表明，二十八烷醇服用量為1000g/d的人群，八周后測(cè)定，對(duì)視覺(jué)刺激和視覺(jué)刺激的反應(yīng)時(shí)間減少，而握力均顯著增加，而對(duì)照組基本沒(méi)有改變。表明反應(yīng)活性的增加與二十八烷醇的攝入有關(guān)。 調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)功能通過(guò)臨床實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)二十八烷醇對(duì)帕金森氏癥病人的效果。采用雙盲實(shí)驗(yàn)，10位病情輕重程度不同的患者參與實(shí)驗(yàn)。每天3次每次服用1片5mg的二十八烷醇或等量的安慰劑，持續(xù)6 周。結(jié)果3位患者有改善，1位患者服用二十八烷醇前后病情差異明顯，雖然最終結(jié)果在統(tǒng)計(jì)學(xué)上不顯著, 但還是支持了含有二十八烷醇的補(bǔ)充劑對(duì)于輕微的帕金森氏癥病人是有利的。 促進(jìn)脂類(lèi)代謝在研究二十八烷醇對(duì)高脂膳大鼠脂類(lèi)代謝的效果試驗(yàn)中，添加二十八烷醇組中大鼠的總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇的含量都顯著降低，并且呈劑量依賴(lài)性，而高密度脂蛋白膽固醇的含量則不變，而且腎周的多脂組織的重量顯著下降，而細(xì)胞數(shù)目并未減少，表明二十八烷醇可能抑制該組織中脂質(zhì)的積累，而對(duì)于附睪多脂質(zhì)組織和肝中的脂肪含量無(wú)影響。補(bǔ)充二十八烷醇還可以降低血漿中甘油三酯的含量，提高脂肪酸的含量，其原因可能是抑制了肝磷脂磷酸水解酶的活性。實(shí)驗(yàn)還發(fā)現(xiàn)，腎周的多脂組織中脂蛋白脂酶活性升高，肌肉中脂肪酸的氧化率增加，表明添加二十八烷醇的高脂膳影響了大鼠的脂類(lèi)代謝。 預(yù)防心血管疾病實(shí)驗(yàn)用含二十八烷醇的藥物喂飼大鼠，結(jié)果表明：二十八烷醇可以減少心肌損傷的范圍，但需要更多的工作來(lái)研究二十八烷醇在臨床上的應(yīng)用價(jià)值。研究者用含二十八烷醇的藥物對(duì)冠狀動(dòng)脈心臟病患者進(jìn)行長(zhǎng)期治療，治療進(jìn)程被加快，這可能與改善心機(jī)缺血的狀況有關(guān)。 抑制胃潰瘍用一種含二十八烷醇17.49%的高級(jí)醇的混合物D-002喂飼大鼠，研究其抗?jié)兓钚?。D-002對(duì)潰瘍表現(xiàn)出顯著的抑制作用。這種潰瘍發(fā)生的主要原因之一是胃酸的作用，但是實(shí)驗(yàn)表明D-002與胃酸無(wú)關(guān)，具體的機(jī)制還有待研究。 抗凝血作用 動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，含二十八烷醇的高級(jí)醇混合物POL具有抗血小板凝集作用。在劑量為200mg/kg時(shí)，能顯著降低蒙古跳鼠由于大腦梗塞引起的死亡率。阿司匹林是最常用的治療大腦局部缺血和血栓的藥，研究發(fā)現(xiàn)，POL與阿司匹林具有協(xié)同作用，能顯著保護(hù)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，可能由于POL參與了前列腺素和凝血素的代謝途徑。 保護(hù)肝臟 研究發(fā)現(xiàn)，二十八烷醇對(duì)半乳糖胺和硫代乙酰胺所誘導(dǎo)的肝細(xì)胞毒害有明顯的抑制作用，對(duì)CCl4誘導(dǎo)的急性肝損傷也有明顯的保護(hù)效果。此外，人們還發(fā)現(xiàn)二十八烷醇是降血鈣素形成促進(jìn)劑，可用于治療血鈣過(guò)多的骨質(zhì)疏松癥；刺激動(dòng)物及人類(lèi)的性行為；含二十八烷醇的化妝品能促進(jìn)皮膚血液的循環(huán)和活化細(xì)胞，有消炎，防治皮膚病（如腳氣、濕疹、瘙癢、粉刺等）之功效。 細(xì)胞保護(hù)作用 二十八烷醇有細(xì)胞保護(hù)的功能。當(dāng)病人有胃刺激等不良反應(yīng)時(shí),，可用二十八烷醇替代阿斯匹林給患者用藥。研究表明，在治療高的低密度脂蛋白膽固醇高血壓癥狀時(shí)，二十八烷醇將是阿斯匹林理想的替代藥物，因?yàn)榇藭r(shí)，需要使用抗凝血?jiǎng)?，但患者又有胃刺激等不良反?yīng)。10-6.3 二十八烷醇的來(lái)源，提取方法天然二十八烷醇主要由各種蟲(chóng)蠟和植物蠟提取而得，常見(jiàn)的制備方法有精餾法、結(jié)晶法、超臨界流體萃取法、分子蒸餾法和超聲波水解法等。精餾法：將精蠟在醇相的堿溶液中加熱皂化，制得脂肪醇和脂肪酸金屬皂的混合物。然后用溶劑萃取得到粗脂肪醇。國(guó)內(nèi)已有從長(zhǎng)白山蜂蠟中分離制備二十八烷醇的工藝，但需用減壓精餾等單元操作，設(shè)備投入大，工藝復(fù)雜，收率較低。結(jié)晶法：蠟樣的皂化皂化物的萃取皂化物與不皂化的分離重結(jié)晶提純?cè)趶南x(chóng)蠟中提純二十八烷醇時(shí)，投料比例：蠟：堿：水為20g:4g:3ml，皂化溫度為100-110，皂化時(shí)間為5h，萃取時(shí)間為8min，收率可達(dá)到9%，高級(jí)醇含量達(dá)97.1%（C26/C28/C30為47.8/41.3/8.0），基本上符合工業(yè)化生產(chǎn)的要求。若需進(jìn)一步提高含量, 可再經(jīng)2 4 次重結(jié)晶。從甘蔗蔗蠟中制取24至34個(gè)碳原子脂肪醇的方法，是將蔗蠟在KOH丁醇溶液中均相皂化13小時(shí),經(jīng)酸化后分出有機(jī)相，加Ga（OH)2及活性炭脫色，過(guò)濾，回收丁醇至干，再用乙醇脫色重結(jié)晶，加二氯乙烷處理過(guò)濾后6065烘干，得到高級(jí)脂肪伯醇混合物。其中主要有效成分1-二十八烷醇含量約70%左右。超臨界流體萃取法有學(xué)者研究采用超臨界流體萃取，由甘蔗蠟進(jìn)行提取，蠟酯經(jīng)酸或堿分解，經(jīng)過(guò)兩級(jí)分離后，再經(jīng)超臨界流體浸出脂肪醇，可獲得高純度的二十八烷醇產(chǎn)品，而且無(wú)溶劑殘留等問(wèn)題，有利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。分子蒸餾法有學(xué)者從蜂蠟提取高級(jí)脂肪伯醇混合物，該法是以皂化的蜂臘為原料，通過(guò)分子蒸餾過(guò)程獲得，其技術(shù)特征在于采用殘液作為下次蒸餾的原料進(jìn)行反復(fù)蒸餾。得到的高級(jí)脂肪伯醇混合物中二十八烷醇的含量高、產(chǎn)品用途廣，其分離提純方法工藝簡(jiǎn)單、收率高，過(guò)程對(duì)環(huán)境無(wú)污染。超聲波水解法以粗糠蠟為原料，經(jīng)過(guò)精制，采用超聲波水解米糠精蠟、脂肪醇的提取。超聲波水解反應(yīng)比一般方法縮短10小時(shí)以上，從1216小時(shí)縮短為1小時(shí)以?xún)?nèi)，水解率提高了2倍；分子蒸餾已進(jìn)行了中試，實(shí)現(xiàn)了制備高純度生物活性物質(zhì)二十八烷醇、三十烷醇的突破。產(chǎn)品純度高，碘價(jià)低，重金屬和微生物含量均符合食品添加劑要求，為今后高碳醇的開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造了條件。 10-7 核苷酸類(lèi)（香菇核苷酸）概述：核苷酸是由含氮的堿基、核糖或脫氧核糖、磷酸三種分子連接而成的。堿基與糖通過(guò)糖苷鍵連成核苷，核苷與磷酸以酯鍵連成核苷酸。核苷酸是生物體內(nèi)一類(lèi)重要含氮化合物，是各種核酸的基本組成單位。核苷酸幾乎在所有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、代謝、能量和調(diào)節(jié)功能等方面起著重要作用。核苷酸類(lèi)物質(zhì)及其衍生物是遺傳工程、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域十分重要的生化試劑和原料。10-7.1 核苷酸類(lèi)物質(zhì)分類(lèi)介紹核苷酸類(lèi)物質(zhì)包括腺苷酸、尿苷酸、鳥(niǎo)苷酸、胞苷酸等及其衍生物，是生物體內(nèi)一種極其重要的低分子化合物。 腺苷酸是體內(nèi)能量傳遞物質(zhì)，比腺三磷穩(wěn)定，具有顯著的擴(kuò)張血管和降壓作用，適用于肝病、瘙癢、靜脈曲張性潰瘍并發(fā)癥。 尿苷酸參與肝解毒物質(zhì)葡萄糖醛酸酐的生物合成，用于治療肝炎、改善冠心病、風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、白細(xì)胞減少癥的自覺(jué)癥狀。 鳥(niǎo)嘌呤具有促進(jìn)視紫質(zhì)代謝、明目的功能；無(wú)環(huán)鳥(niǎo)苷（ACV）為高效光譜抗病毒藥，對(duì)單純皰疹性角膜炎、面神經(jīng)炎、慢性乙型肝炎、病毒性腦炎、水痘等療效顯著，它的藥理作用是通過(guò)HSV 感染細(xì)胞內(nèi)病毒的胸腺激酶使ACV 酸化，選擇性抑制病毒DNA 聚合酶。 胞苷酸及其衍生物10-7.2 香菇核苷酸的功能 食用菌香菇富含RNA，菇體細(xì)胞內(nèi)的RNA在5-磷酸二酯酶作用下降解為5- 核苷酸。 5-核苷酸具有明顯的藥理作用，可用于治療冠心病、心肌梗塞及放射病，而其中的5-鳥(niǎo)苷酸和5-肌苷酸添加到鮮味劑氨基酸類(lèi)物質(zhì)中還可使鮮度提高幾十倍至上百倍，故是著名的強(qiáng)力助鮮劑，同時(shí)5-核苷酸對(duì)甜味有增效作用，對(duì)咸、酸、苦、腥味有消殺作用。10-7.3 高效液相色譜/質(zhì)譜中香菇核苷酸的提取香菇中5-核苷酸的提取:取100g 干香菇用組織搗碎機(jī)搗碎成漿，在150ml0.14mol/L NaCl溶液中恒溫63浸泡3h，離心去雜后在上述溶液中加入50ml