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直穗小檗(Berberis dasystachyaMaxim.)作为一种特色浆果资源,与沙棘(Hippophae rhamnoides L.)、唐古特白刺(Nirraria tangutorum Bobr.)泛称“三刺”果。在西部地区,直穗小檗、白刺、沙棘(黑刺)三种植物为蒙、藏、维吾尔等少数民族药用与食用的传统野生浆果,又因其为低矮灌木,且具刺,因此统称为“青海三刺”。其果实长期被食用和饲用,具健胃、滋补、治疗消化不良等功效。目前,对白刺和沙棘研究较为深入,资源高值化利用较为充分,对直穗小檗基础成分、功能作用研究较为空白,资源的综合利用较缺乏,因此本论文对直穗小檗果实进行了系统研究,具体结果如下: (1)直穗小檗果实中含有大量营养物质。谷氨酸、赖氨酸、蛋氨酸含量较高,谷氨酸高达20.80mg/L。经气相色谱检测果油,其不饱和脂肪酸含量(ΣUFA)高达70.41%,多不饱和脂肪酸含量(ΣPUFA)为55.41%;直穗小檗各个部位中各元素含量有较大的差异,15种矿质元素在三个部位中的总量(mg/kg)分别为:叶片1.305<茎1.636<果实2.576,其果实含量较高。 (2)直穗小檗果粉能增加链脲酶素(STZ)诱导的Ⅰ糖尿病大鼠的体重,降低其血糖血脂,并对患病大鼠受损的胰岛有一定的修复作用。同时,直穗小檗果粉能显著增强糖尿病大鼠胰腺和血清中氧化应激相关酶的活性,并明显降低丙二醛(MDA)的含量。说明直穗小檗果粉能通过缓解氧化应激来改善胰岛β细胞的损伤,从而达到治疗Ⅰ型糖尿病的作用。 (3)采用响应面中心复合设计(CCD)对直穗小檗籽油超临界CO2提取工艺进行了优化,通过优化得到直穗小檗籽油最佳提取工艺为提取压力25.00Mpa,提取温度59.03℃,CO2流速为2.25L/min,此条件下,直穗小檗籽油提取平均得率为12.54%±0.56%(w/w)。合成10-甲基吖啶酮-2-磺酰哌嗪(MASP)为衍生试剂对游离脂肪酸进行衍生标记,建立了快速分离19种脂肪酸的方法,并对直穗小檗籽油中游离脂肪酸进行分析。结果表明,直穗小檗籽油中含有大量不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,其相对含量分别高达90.45%和68.73%。 (4)青海三刺即直穗小檗、白刺和沙棘直穗小檗籽油中的化合物种类及含量各有所差异,但均含多酚,类胡萝卜素,总甾醇和多不饱和脂肪酸等抗氧化成分。本研究表明,三刺籽油均可以作为良好的抗氧化剂和抗疲劳剂。具体而言,三刺籽油均具有良好的体外清除自由基能力,且存在一定的差异,推测可能是不同的籽油中所含的化合物种类和含量不同造成的。其次,三种籽油均可降低负重游泳小鼠体内的血清乳酸(LC)等,有效改善疲劳产物在体内的积累;有助于建立充足的能量供应,增加糖原代谢,降低蛋白质的代谢,从而降低激烈运动造成的副作用;有助于改善剧烈运动在肌肉细胞中造成的活性氧(ROS)的攻击。 (5)采用响应Box-Behnken设计(BBD)对直穗小檗果实多糖(BDPs)进行动态微波辅助提取(DMAE)的工艺进行了优化,通过优化得到BDPs最佳的提取工艺为料液比(X1)为25.84mL/g,提取功率(X2)为433.13W,提取时间(X3)为35.18min,直穗小檗果实多糖提取平均得率为6.47±0.38g/100g(w/w)。通过DMAE提取所得BDPs包括鼠李糖,阿拉伯糖,木糖,甘露糖,葡萄糖和乳糖等单糖,其摩尔比为17.3∶1.337∶2.33∶1.78。其中性糖含量为79.35±5.22%,理化性质检测证明其含糖醛酸和还原性糖成分。BDPs凝胶渗透色谱(GPC)分子量分布结果表明,该多糖为两个不同分子量的组分,均一性较差。 (6)采用体内体外活性实验对BDPs功能作用进行了研究。经多种体系的自由基清除实验证明,在同等浓度下,BDPs对各种自由基的抑制能力由大到小依次为DPPH·> ABTS·+> O2-·>·OH>还原力。经过体外抗肿瘤活性实验表明:在测试的浓度范围内,BDPs以剂量依赖性对各肿瘤细胞具有体外抗增殖活性。此外,BDPs对STZ诱导的Ⅰ型糖尿病大鼠治疗结果表明,BDPs可增加糖尿病大鼠的体重,降低其血糖及血脂,并对糖尿病大鼠受损的胰岛有一定的修复作用。说明BDPs通过缓解氧化应激来改善胰岛β细胞的损伤,从而达到治疗Ⅰ型糖尿病的作用。 (7)直穗小檗制备所得四个不同的化学部位在体外抗肿瘤活性筛选实验中,对两种癌细胞均有抑制能力;其中FR.3部位显现出较强的抗肿瘤活性。采用S180移植性肿瘤小鼠模型实验考察抗肿瘤活性,FR.3部位可显著降低瘤体积大小、瘤重,及对肿瘤呈现剂量依赖性的抑制。对免疫器官、细胞因子以及血清和肝脏组织中的氧化应激酶均具有调节作用,推测FR.3可能通过减缓自身免疫反应和缓解氧化应激改善肿瘤的损伤,从而达到治疗肿瘤的作用。 (8)对直穗小檗浆果资源的综合利用提出了总体以及详细的开发策略;并以直穗小檗果汁、果粉和多糖为原料,研制了具有保健功能的新型复合果汁、果粉咀嚼片、复合多糖含片和泡腾片,并对5种产品的感官质量进行了评价。