酵母-β -葡聚糖的抗炎症活性及其应用研究
2023-01-05郑英亮颜东方
郑英亮,颜东方,李 沛,李 库,彭 颖
(安琪酵母股份有限公司,湖北宜昌 443003)
0 引言
酵母β -葡聚糖是一种重要的细胞壁结构多糖,具有多种生物活性功能[1-2]。由于酵母β -葡聚糖能够广泛应用于医疗、食品及化妆品等领域,成为近年来研究的热点,但天然酵母β -葡聚糖水溶性较差,也影响了其在医疗、食品和化妆品行业中的应用。β -葡聚糖分布广泛,具有免疫刺激、抗炎症、抗感染、降低胆固醇、抗辐射、治愈创伤等生物学活性和医药特性[3-4]。研究了水溶性酵母β 葡聚糖的制备工艺,葡聚糖分子量分布及抗炎症活性,发现该水溶性酵母β -葡聚糖葡聚糖具有较好的抗炎症活性,可作为功能饮料的原料使用[5]。
1 设备与方法
1.1 仪器与耗材
酵母-β -葡聚糖,安琪酵母股份有限公司提供;小鼠巨噬细胞RAW264.7,武汉普诺赛生命科技有限公司提供;CCK-8 型试剂盒,武汉菲恩生物科技有限公司提供;BSA124S 型电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司提供;YXQ-LS-50A 型立式压力蒸汽灭菌锅,广州市深华生物技术有限公司提供;L-2000 型高效液相色谱仪,日本HITACHI 公司提供。
1.2 葡聚糖的制备工艺
酵母细胞→灭活→分离得到细胞壁→加葡聚糖酶酶解→过滤→上清液干燥→碱溶盐沉纯化→酵母-β-葡聚糖→过滤膜得到分子量小于107Da 分子量的水溶性酵母-β -葡聚糖→喷干→利用企标QB/T 4572—2013/6.3 的方法检测有效含量达到80%以上的产品方为合格品。
1.3 葡聚糖分子量分布测定方法
采用高效凝胶过滤色谱法测定,检测分子量范围为1~1 000 万。
1.4 酵母-β -葡聚糖对小鼠巨噬细胞RAW264.7增殖活力的影响
采用不同质量浓度(25,50,100,200,400μg/mL)的酵母-β -葡聚糖处理细胞24 h,并利用CCK-8试剂检测细胞活力。
1.5 酵母-β -葡聚糖对小鼠巨噬细胞RAW264.7分泌NO 的影响
在质量浓度分别为100,200,400 μg/mL 酵母-β -葡聚糖作用后,观察NO 释放量(p<0.05,相比于LPS 对照组)的变化。如果NO 释放量降低,表明酵母-β -葡聚糖可以改善LPS 诱导的RAW264.7中NO 释放增高的情况,降低炎症反应。
1.6 抗炎症功能饮料的制备工艺
将水溶性酵母-β -葡聚糖、柠檬酸、白砂糖、食盐和水按一定比例混匀,然后均质-灭菌-灌装。经检测,该产品符合国标GB 7101—2015 要求。
2 结果与分析
2.1 水溶性酵母-β -葡聚糖理化指标
理化指标见表1。
表1 理化指标 /%
由表1 可知,酵母-β -葡聚糖的葡聚糖含量在80.0%~95.4%,杂质较少,且水分含量极低,产品呈干燥的粉末状。
2.2 葡聚糖分子量分布
葡聚糖分子量分布见表2。
表2 葡聚糖分子量分布 /%
由表2 可知,酵母-β -葡聚糖的分子量主要分布在≤10 000 Da,占比达到67.98%。此分子量范围的酵母-β -葡聚糖的水溶性极好,因此更适合用于饮料等食品中。
2.3 酵母-β -葡聚糖对小鼠巨噬细胞RAW264.7增殖活力的影响
增殖活力试验结果见图1。
图1 增殖活力试验结果
由图1 可知,不同质量浓度酵母-β -葡聚糖对RAW264.7 细胞的增殖活力无显著(p>0.05)抑制影响,表明低于400 μg/mL 的酵母-β -葡聚糖对RAW 264.7 细胞无毒。因此,将酵母-β -葡聚糖的最高作用质量浓度设定为400 μg/mL。
2.4 酵母-β -葡聚糖对小鼠巨噬细胞RAW264.7分泌NO 的影响
NO 分泌结果见图2。
由图2 可知,RAW264.7 在LPS 刺激24 h 后NO的释放量(p<0.05,相比于空白组)显著提高。在添加质量浓度分别为100,200,400 μg/mL 酵母-β -葡聚糖作用后,NO 释放量(p<0.05,相比于LPS 对照组)均显著降低,并呈剂量依赖性。这表明酵母-β -葡聚糖可以改善LPS 诱导的RAW264.7 中NO 释放增高的情况,降低炎症反应。
2.5 抗炎症功能饮料的配制结果
功能饮料见图3。
图3 功能饮料
由图3 可知,由1.6 的方法制备的功能饮料颜色呈淡卡其色,半透明状,透光性和流动性较好,口感酸甜适中,带咸味,因为使用的酵母-β -葡聚糖溶解性较好,无特殊风味,因此制备的饮料具有较好的口感与风味。
3 结论
从面包酵母细胞壁中提取的酵母-β -葡聚糖,是一种天然的免疫健康成分。在人类免疫系统进化的漫长过程中,能够透过识别病原体细胞表面普遍存在的某些分子,从而具备杀灭酵母菌和真菌的能力,但面包酵母中提取酵母-β -葡聚糖的抗炎症活性没有相关研究。
试验研究了水溶性酵母-β -葡聚糖的制备工艺,葡聚糖分子量分布及抗炎症活性,表明该葡聚糖有较好的抗炎症活性,因此用其作为原料制备的功能饮料也有较好的抗炎症活性。