基本信息
- 项目名称：
- 高生物活性大豆异黄酮的生产新方法
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 随着社会的进步，人类寿命的延长，高龄而生存质量低下已经成为全球社会亟待解决的问题。在西欧、北美等发达国家，乳腺癌发病率占女性恶性肿瘤之首。 高乳腺癌发病率，妇女更年期综合症已成为导致女性死亡的主要原因。大豆异黄酮具有对女性体内雌激素水平双向调节作用，对乳腺癌和妇女更年期综合症有着明显的防治。 针对这一现状，结合本专业，纂写了此篇论文。
- 详细介绍：
- 大豆异黄酮具有双向调节女性体内雌激素水平的作用，可以缓解女性更年期综合症和骨质疏松、降低乳腺癌的发生率。然而，大豆异黄酮主要以低生物活性的糖苷形式存在。不能充分发挥对女性的健康作用。 由于大豆异黄酮生物活性主要在于其苷元部分，为提高大豆异黄酮提取物的抗氧化活性，将大豆异黄酮提取物与纤维素酶在50mmol/L pH值5.0的Tris-HCl 缓冲液中于50℃保温30min。对比了酶解前后大豆异黄酮糖苷的清除DPPH自由基能力和还原力，并分析了异黄酮的组成差异。结果表明：达到50% DPPH自由基清除率，需未处理样品17.15mg/mL，而处理样品仅为9.19mg/mL。在相同的浓度下，处理后的大豆异黄酮提取物，其还原力要高于未被处理的大豆异黄酮提取物。纤维素酶能将大豆异黄酮提取物中的大豆苷和染料木苷完全水解为大豆素和染料木素，这可能是大豆异黄酮提取物酶解处理以后抗氧化能力提高的原因。这种苷元型大豆异黄酮有望成为一种新型更年期女性的健康食品。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 大豆异黄酮具有弱的雌激素活性，能缓解女性更年期综合症和骨质疏松、降低乳腺癌的发生率。然而目前市售的各种大豆异黄酮产品，主要是低活性的糖苷形式，不能充分发挥对女性的健康作用。本发明采用成本较廉价的商品纤维素酶，建立了一种将糖苷型大豆异黄酮转化为苷元型大豆异黄酮的新方法。并证实了，这种苷元型大豆异黄酮具有较高的抗氧化活性，有望成为一种新型更年期女性的健康食品。
科学性、先进性及独特之处
- 生物酶催化的反应，具有专一性强、反应条件温和、产物不易变性等优点，而得到广泛应用。本发明采用生产成本较低的纤维素酶，能将大豆异黄酮糖苷完全降解为大豆异黄酮苷元。反应条件温和，工艺简单，酶促反应产生大豆异黄酮苷元的最终转化率为100%。
应用价值和现实意义
- 本发明采用成本较低的商品化的纤维素酶，将低生物活性的糖苷型大豆异黄酮全部转化为高生物活性苷元型大豆异黄酮的新方法。研究出一种适合于产业化生产富含大豆异黄酮苷元产品的一种实用技术。 以此原料，可以进一步开发出多种有利于中老年女性健康的大豆异黄酮食品。解决目前市售的此类产品生物活性低，疗效保健功能差的问题。
学术论文摘要
- 大豆异黄酮具有双向调节女性体内雌激素水平的作用，可以缓解女性更年期综合症和骨质疏松、降低乳腺癌的发生率。然而，大豆异黄酮主要以低生物活性的糖苷形式存在。不能充分发挥对女性的健康作用。 由于大豆异黄酮生物活性主要在于其苷元部分，为提高大豆异黄酮提取物的抗氧化活性，将大豆异黄酮提取物与纤维素酶在50mmol/L pH值5.0的Tris-HCl 缓冲液中于50℃保温30min。对比了酶解前后大豆异黄酮糖苷的清除DPPH自由基能力和还原力，并分析了异黄酮的组成差异。结果表明：达到50% DPPH自由基清除率，需未处理样品17.15mg/mL，而处理样品仅为9.19mg/mL。在相同的浓度下，处理后的大豆异黄酮提取物，其还原力要高于未被处理的大豆异黄酮提取物。纤维素酶能将大豆异黄酮提取物中的大豆苷和染料木苷完全水解为大豆素和染料木素，这可能是大豆异黄酮提取物酶解处理以后抗氧化能力提高的原因。这种苷元型大豆异黄酮有望成为一种新型更年期女性的健康食品。
获奖情况
- 已经申请国家发明专利。
鉴定结果
- 经查新认证，未见有相同方法制备苷元型大豆异黄酮的文献报道。
参考文献
- ⑴李长彪.大豆异黄酮糖苷及苷元调节免疫功能的比较研究.食品科学.2007，（5）：380. ⑵罗红，刘鹏，李燕丹.大豆异黄酮甙元提取工艺的研究.浙江师范大学学报（自然科学版），2005，28（4）：436-440. ⑶李国莉.大豆异黄酮抗氧化效能的研究[J].食品科学，2005，26（10）：211. ⑷钱晓蕾.大豆异黄酮的研究进展及其在妇产科领域的应用[J].现代妇产科进展，2003，12（4）：290. ⑸汪海波，刘大川，李永明，汪海婴.酸水解法提取大豆异黄酮甙元工艺研究.食品科学.2003，24（4）：98-101.
同类课题研究水平概述
- 利用高科技手段从植物中提取高效、高附加值、无毒副作用的天然植物活性成份是2l世纪的热点。大豆异黄酮等产品已被广泛应用于医药保健、食品添加剂和饲料等各个领域，其产品风靡欧、美、日等发达国家。在美国OTC市场，最畅销的天然植物制剂中大豆异黄酮排在第十位，它是科技界认定的迄今为止人们所发现的最佳医药及保健食品添加剂。全球每年需大豆异黄酮380吨。 异黄酮在大豆中主要以糖苷的形式存在，但是其对人体起生理调节作用的主要部分是苷元。动物试验和人体试验均证实，苷元形式的大豆异黄酮较糖苷形式的异黄酮易吸收，生物利用度高，医疗保健功能强。 苷元型大豆异黄酮是异黄酮的深加工产品，但目前在中国市场，此类产品仍然空白。随着大豆异黄酮产品的开发，苷元型大豆异黄酮的市场将会逐年攀升，其价格比普通异黄酮高7～12倍。 目前一些企业主要以酸水解大豆异黄酮糖苷生产苷元型异黄酮。这种方法对设备的腐蚀性大、污染高、异黄酮变性程度大、生产成本高。生物酶解法作用条件温和，转化率高，克服了酸解法的上述缺点，但是目前一些研究所用的酶制剂没有商品化。 本项研究采用商品化的纤维素酶水解大豆异黄酮糖苷生产苷元型异黄酮，成本低、转化率高，易于工业化生产。所得到的高生物活性苷元型大豆异黄酮，解决了国内大豆异黄酮产品中活性因子含量不足问题，为广大消费者提供了高活性的纯天然的植物制剂。
