纳豆复方产品及其抗氧化性

时间:2022-10-14 02:29:22

纳豆复方产品及其抗氧化性

摘要:血栓是心脑血管疾病一个共同的病理改变,心脑血管疾病是威胁人类健康的四大危害之一。氧化应激和抗氧化机制的平衡失调导致体内氧自由基(OFR)过剩与心脑血管疾病的发生有密切关系。纳豆复方产品抗氧化作用的强弱,对修护血管内壁、印制血小板凝聚、改善血液流变有着直接的关系,对血栓的预防有较强的作用,所以利用抗氧化能力强弱的评价,对纳豆粉、山楂果粉、葡萄水提取及石榴汁粉复方后的比例进行筛选,以间接评价纳豆咀嚼片各组分之间的协同作用,间接评价对血栓形成的预防作用及对心脑血管的保护作用。

关键词:纳豆 心脑血管 血栓 抗氧化

中图分类号:R285 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2013)16-0049-05

1 国内外纳豆应用情况

纳豆是一种营养丰富的食品,是目前为数不多的具有多种保健功能的食品。纳豆的加工与技术发展还是比较落后,消费者对纳豆的保健功能了解较少,区域上,北方较发达地区有一定的认识;人群上,有一定经济基础的人群,并且这部分人大多都患有心血管等慢性疾病,而且这些地区也是心脑血管高发地区。

商务部在2009年4月制订并发不了纳豆行业标准,并于2009年12月01日正式实施。此标准的与制定标志着纳豆食品的发展进入了一个崭新的阶段,规划了行业的发展,解决了产品质量良莠不齐的现状,促进了纳豆企业的技术研究与发展。纳豆在日本的发展也是经历了相似的阶段,对它的认识也有一个过程,所以在中国纳豆必定有良好的发展前景,为心脑血管患者带来福音。

目前,全球生产纳豆激酶原料的国家主要有日本、台湾。台湾生产纳豆激酶的技术来源于日本,有很多是日本小公司的代加工企业,在规模、技术、管理和产品质量方面落后于日本。因为其价格优势,占据了一些纳豆激酶胶囊产品的市场。豆激酶原料市场主要在日本,东南亚各国企业主要从日本进口纳豆激酶原料。

国内生产纳豆提取物粉末生产厂家很少品质量低于日本产品,纳豆激酶的稳定性和纳豆菌的定植率很低,但价格便宜。由于纳豆激酶规格差别较大,市场上常见5000fu/g,12000fu/g,2000fu/g三种规格的产品。

国外生产纳豆多肽的主要是韩国。纳豆多肽胶囊的保健功能主要与其中的纳豆激酶、小分子多肽、L-精氨酸、血管紧张素转化酶抑制剂、纳豆异黄酮、卵磷脂、超氧化物歧化酶SOD、皂青素、维生素K2等多种功能因子有关。

2 血栓与心血管疾病

随着人们生活水平的提高,人体摄入较多高热量、高脂肪的食物,形成了健康的隐患。近年来慢性病成逐年增长的态势,血栓是血流在心血管系统血管内面剥落处或修补处的表面所形成的小块。血栓由纤维蛋白沉积,网罗白细胞、红细胞及血小板组成的。心血管疾病,又称为循环系统疾病,循环系统指人体内运送血液的器官和组织,主要包括心脏、血管(动脉、静脉、微血管),可以细分为急性和慢性,一般都是与动脉硬化有关。血栓与心脑血管疾病有着密切的关系。

2.1 心血管病流行趋势

总体上看,心血管病包括高血压、心脏病、脑卒中、冠心病的发病和死亡率呈持续上升阶段。估计全国心血管病2.3亿人,其中高血压2亿人,脑卒中至少700万人,心肌梗死200万人,心力衰竭420万人,肺心病500万人,风心病250万人,先心病200万人。每5个成年人中有1人患心血管病(中国心血管病报告,2010)。

2.2 心血管病的危险因素

心血管疾病的危险因素是高血压、血脂异常、糖尿病、吸烟、超重/肥胖、身体活动不足、膳食营养、代谢综合征;据《中国心血管病报告2006》报道,高血压、吸烟、血脂异常的人群危险度百分比比较高,分别为34.5%、31.9%、11.4%,也就是说,控制好以上三个危险因素即可达到80%的预防效果。

2.3 抗氧化与心脑血管疾病的关系

心脑血管疾病是现今人类健康的第二大杀手,其病因较复杂。近年研究发现,氧化应激和抗氧化机制的平衡失调导致体内氧自由基(OFR)过剩与心脑血管疾病的发生有密切关系。因此,可应用抗氧化剂进行防治。活血化瘀类天然抗氧化剂防治心脑血管疾病的作用机制包括:清除自由基、抑制脂质过氧化反应、缓解氨基多糖(透明质酸)的解聚作用、扩张血管、抑制血小板聚集、降脂、保护组织免受过氧化损伤等方面(简洁,梁钢,2004)。因此使用比较不同配比的抗氧化性能(尤其是清除自由基的能力)的不同来评价对血栓形成的预防作用及对心脑血管的保护的依据作用。

3 功能原料介绍

3.1 纳豆

纳豆源于中国,初始于中国的豆豉,是大豆经纳豆菌发酵而成,古书记载:“纳豆自中国秦汉以来开始制作。”唐代高僧鉴真东渡日本时,带去了豆豉和豆豉制作技术,最初在纳所(寺庙中的厨房)制作,故称为纳豆。有书记载,纳豆最初是日本皇室、僧侣、贵族的营养美容品,明治维新以后才流入民间。作为日本的“国宝”,纳豆是日本国民膳食结构的重要成分,被认为是日本人长寿的“秘方”,每年7月10日为“纳豆节”。它制作简单,风味独特,价格低廉,深受日本人民的喜爱。90%以上的日本家庭都能自制纳豆,韩国、美国用“纳豆食疗法”来预防心脑血管病也有30年历史。在第二次世界大战中,由于日本军队到处侵略,营养品和药品匮乏,纳豆被定为军需品,专为军队补充营养和防治疟疾等传染病所用,当时有“军舰纳豆”之称。目前,全世界尤其是整个东南亚的人们对纳豆的作用高度认可,食用者众多,纳豆制成的保健产品、生物制剂被人们广泛接受。《身体科学》:作为植物性食品,粗蛋白、粗脂肪最丰富。纳豆是高蛋白滋养食品,纳豆中含有的醇素,食用后可排除体内部分胆固醇,分解体内酸化性脂质,使异常血压恢复正常。

纳豆是一种类似于我国豆豉发酵食品。从外观上看,纳豆是大豆熟食发酵品,色泽灰黄、口感酥软,用筷子挑起时有很多长长的拉丝样黏液物质(主要成分为类似果聚糖的混合物:果糖和7一多聚谷氨酸),这正是纳豆不同于其他豆类食品的特征(钟青萍等,2003)。

纳豆具有很高的营养价值,其蛋白质、纤维、钙、铁、维生素B2、维生素PP、维生素E的含量均高于煮熟的大豆,特别是维生素B2的量是蒸煮大豆的6倍,纤维、钙、铁等多种成分的含量超过鸡蛋,但其不含维生素A、维生素C和胆固醇(钟青萍等,2003)。其主要营养成分如表1所示。其主要营养成分如表1所示。

纳豆中含有蛋白酶、多种维生素、γ-谷氨酰基转肽酶、γ-多聚谷氨酸等多种物质,同时也含有较高的活性物质,如纳豆激酶、异黄酮、超氧化物歧化酶(SOD)、皂甙素、生育酚、吡啶二羧酸等。纳豆具有溶血栓、抗肿瘤、降血压、抗氧化性、防止骨质疏松、促凝血等作用(齐海萍等,2003)。

3.2 葡萄皮水提取物

葡萄别名蒲桃、草龙珠,它不仅味美可口,而且营养价值很高。中医认为,葡萄性平、味甘酸、无毒,可以补气血,舒筋络,利小便。主治气血虚弱、肺虚咳嗽、心悸盗汗、烦渴、风湿痹痛、淋病、水肿、痘疹不透。

成熟的葡萄中含糖量高达10%-30%,以葡萄糖为主,可被人体直接吸收。葡萄还含有矿物质钙、钾、磷、铁以及多种维生素,人体必需氨基酸。现代医学证明,葡萄中具有抗恶性贫血作用的维生素B12,常饮红葡萄酒,有益于治疗恶性贫血。葡萄还可以抗毒杀菌、利尿消肿、安胎,可治疗妊娠恶阻、呕吐、浮肿等病症。另外,葡萄中的葡萄糖、有机酸、氨基酸、维生素的含量都很丰富,可补益和兴奋大脑神经,对治疗神经衰弱有一定效果。

从葡萄籽中提取出来的多酚物质混合物具有多种营养作用,它的主要成分为高效抗氧化剂原花青素以及具有显著抗癌作用的白藜芦醇等。另外,葡萄籽提取物中还含有维生素A、维生素D、维生素E和矿物质钾、钙、镁等,以及亚油酸和多种氨基酸,具有极佳的保健功能。

葡萄籽提取物原花青素(OPC)是目前国际上公认的清除人体自由基最有效的天然抗氧化剂之一。OPC在人体内的活性很强,可以快速被人体所吸收,这是其他抗氧化剂无法比拟的。大量科学研究表明OPC具有减轻过氧化对人体的损害、保护大脑、保护眼睛、减轻过敏反应、美容养颜等保健功效。因为OPC对皮肤胶原蛋白和弹性纤维有着特殊的亲和力,可以保护它们不受伤害,减少或延缓皮肤皱纹的出现,长期使用,使皮肤光滑、富有弹性,具有美容养颜的作用。

葡萄中的白藜芦醇是一种天然抗氧化剂,有保护心血管系统的功效,它比阿司匹林能更好地阻止血栓形成,并能降低人体血清胆固醇水平,降低血小板的凝聚力,对预防心脏血管病症有一定作用。

历史记载:

《神农本草经》:味甘,平。主筋骨湿痹;益气倍力;强志;令人肥健,耐饥;忍风寒。久食轻身;不老延年。可作酒。

《别录》:逐水,利小便。

《本草图经》:治时气发疮疹不出者,研酒饮之。

《滇南本草》:大补气血,舒筋活络。泡酒服之,治阴阳脱症,又治盗汗虚证。汁,治咳嗽。

《随息居饮食谱》:补气,滋肾液,益肝阴,强筋骨,止渴,安胎。

3.3 山楂

山楂树是我国特有的药果兼用树种,山楂又名山里果、山里红、红果,为蔷薇科植物山里红或山楂的干燥成熟果实,质硬,果肉薄,味微酸涩。

中医认为,山楂性平,味甘酸,入脾、胃、肝经,可消积食、散淤血、驱绦虫,对肉积、症瘕、痰饮、痞满、吞酸、泻痢、肠风、疝气、产后儿枕痛、恶露不尽,小儿饮食停滞,产后瘀滞腹痛等病症有良好效果。作为“益寿果”,老年人常食山楂不仅能健胃消食,还能延年益寿,保持骨骼、血液中钙的恒定,预防动脉粥样硬化。

山楂含有苷类、有机酸、黄酮、萜类、维生素C、核黄素、胡萝卜素、蛋白质、脂肪、解脂酶等成分,经现代药理研究证明,这些成分中,总黄酮类可促使心血管扩张,具有降血压的作用;黄酮类中的表儿茶素、多酚类缩合黄烷聚合物及有机酸中的总三萜酸等不饱和酸是降血脂的活性成分;维生素C、维生素B2、胡萝卜素及多种有机酸,口服能增加胃中消化酶的分泌,并增强酶的活性,促进消化,其中所含的解脂酶能直接帮助消化脂肪类食物,且可加强胃脂肪酶、蛋白酶的活性。因此,山楂具有增加心肌收缩力、增加心输出量、减慢心律、降压、降血脂、健脾消食等多种作用。此外,山楂还具有促进子宫收缩、抑菌等多方面作用,不仅可用于治疗心血管系统疾病、消化系统疾病及妇科疾病,可广泛用于预防、保健、健身及美容行业,是常见的药食两用原料。

山楂具有强心作用,山楂具有增加心肌收缩力、增加心输出量、减慢心律的作用。山楂黄酮,山楂浸膏,山楂水提物,均可对蟾蜍在体、离体、正常及疲劳的心脏有一定程度的强心作用,心脏收缩幅度提高20%~30%,且持续作用较长(孙翠玉,2001)。

山楂具有降压作用,山楂中的总黄酮类可促使心血管扩张,产生降血压的作用。余家桓等研究表明,当山楂水提物腹腔注射2.0mg/kg时,只有一定的降压效应,降压率为9%(李刚等,2009)。

山楂具有降血脂作用,山楂黄酮类中的表儿茶素、多酚类缩合黄烷聚合物及有机酸中的总三萜酸等不饱和酸是降血脂的活性成分(李刚等,2009)。

口服山楂对胃肠功能紊乱有明显调整作用,达到健脾消食作用。李时珍在《本草纲目》中曰:“煮老鸡硬肉,入山楂数颗即乱……”和“化饮食,消肉积……”。近代研究证明,山楂含维生素C、维生素B2、胡萝卜素及多种有机酸,口服能增加胃中消化酶的分泌,并能增强酶的活性,促进消化,其中所含的解脂酶能直接帮助消化脂肪类食物,且能加强胃脂肪酶、蛋白酶的活性。近年来有报道,山楂醇提液对受刺激的大鼠胃平滑肌活动有双向调节作用,收缩状态时可使之舒展,舒展状态时则可以使之收缩,并使活动加强(孙翠玉,2001;高红旗等,2003)。

3.4 石榴

石榴,别名安石榴、海榴,是石榴科植物的果实。大多数人都有着吃鲜石榴的习惯,这种美味可口的果实不仅具有食用价值,更经历代医者证明,具有较高的药用价值,在食疗方面能够发挥生津化食、抗胃酸过多、软化血管、止泻、解毒、降温等作用。

石榴果实中含有维生素C、维生素B族、有机酸、糖类、蛋白质、脂肪,及钙、磷、钾等矿物质等多种人体所需的营养成分, 其中维生素C的含量比苹果高1-2倍。成熟后的红石榴中富含矿物质,具有两大抗氧化成分——红石榴多酚和花青素,其中,石榴汁中多酚含量高达1545.2pg/ml。石榴多酚、花青素、维生素C等抗氧化物质具有较强的抗氧化能力、还原能力、清除DPPH自由基能力、清除轻自由基能力、清除超氧阴离子能力和抑制亚油酸过氧化的能力。此外,石榴汁中含有多种氨基酸和微量元素,能够助消化、抗胃溃疡、软化血管、降血脂和血糖,降胆固醇,还可以可防止冠心病、高血压。可以说,石榴是一种健胃提神、增强食欲、益寿延年的上等佳果,它还具有解酒奇效,饮酒过量者可以饮用石榴汁来解酒毒。近年来,以石榴提取物为主要成分的化妆品日益风靡,其实,早在古代,石榴作为贡品入宫后,皇后、妃缤就取其汁液来调和脂粉、美容护肤。

3.5 科学实验

以色列工程技术学院的研究人员发现,石榴中含有延缓衰老预防动脉粥样硬化和减缓癌变进程的高水平抗氧化剂,石榴酒、石榴汁对人体均大有裨益。这项发现首次为石榴及其产品的抗氧化和抗炎症功效提出了科学依据。

4 纳豆咀嚼片配方设计与抗氧化评价

4.1 设计思路

血栓形成的原因,简单地说是随着人年龄的增长,体内纤溶系统功能逐渐降低,血液中凝血与抗凝血功能失去平衡而出现凝血,即血栓。影响血栓形成的因素:血管壁的改变、血流速的改变、血小板的改变、促凝物质的影响及其他原因。血液凝固涉及到一系列复杂的生物化学过程(鲁艳莉,宁喜斌,2006):

动脉管壁内损伤——血小板黏附(血小板表面活性增加)——ADP(二磷酸腺苷)、5-HT(5-羟色胺,又名血清素)释放(TXA2-血栓素A2和Ca2+促进作用)——血小板聚集(启动凝血因子)——血液凝固(FSF纤维蛋白稳定因子)——纤维蛋白形成(纤溶酶)——血栓形成。主要成分初步设计,台湾纳豆激酶协会:一般建议每日食用纳豆激酶补充品约2000IU作为预防保健,每天葡萄提取物中白藜芦醇的含量相当于一瓶红葡萄酒中白藜芦醇的含量。所以主要成分含量范围设计,纳豆激酶每日2000IU(100mg),白藜芦醇每日2.5mg。

4.2 抗氧化实验材料

DPPH自由基(Sigma公司产品),无水乙醇;纳豆粉1(纳豆激酶活性40000IU/g),纳豆粉2(纳豆激酶活性20000IU/g);葡萄水提物,山楂粉,石榴汁粉。

4.3 抗氧化实验方法

DPPH法于1958年被提出,广泛用于定量测定生物试样和食品的抗氧化能力。此法是根据DPPH自由基有单电子,在517nm处有一强吸收,其醇溶液呈紫色的特性。当有自由基清除剂存在时,由于与其单电子配对而使其吸收逐渐消失,其褪色程度与其接受的电子数量成定量关系,因而可用分光光度计进行快速的定量分析。

DPPH(二苯代苦味酰自由基)分析法被广泛用于清除自由基物质性质的研究。DPPH在有机溶剂中是一种稳定的自由基,其孤对电子在517nm附近有强吸收(显深紫色)。当有机清除剂存在时,孤对电子被配对,吸收消失或减弱,通过测定吸收减弱的程度,可评价自由基清除剂的活性。DPPH法是用以评价天然抗氧化剂抗氧化活性的一种快速(反应时间仅需20min)、简便、灵敏可行的方法。

4.4 试剂配制及样品处理

DPPH溶液配制准确称取DPPH样品15.7728mg,用无水乙醇溶解并移入200ml容量瓶中定容,配成浓度为2×10-4mol/ml的DPPH溶液。样品溶液配制准确移取各种样品1g于小烧杯中,加乙醇稀释成100倍溶液,混匀,配成浓度为50mg/ml的溶液。用乙醇为溶剂稀释该溶液,将各样品配成浓度为0、0.01、0.02、0.03、0.05、0.075、0.1、0.125、0.15、0.20的浓度系列,待用。

4.5 清除DPPH自由基能力测定

式中:A0(2mlDPPH溶液+2ml无水乙醇)——未加提取液的DPPH·溶液的吸光度,以无水乙醇作空白;Ai(2mlDPPH溶液+2ml样品溶液)——加入提取液后的DPPH溶液的吸光度,以无水乙醇作空白;Aj(2ml无水乙醇+2ml样品溶液)——提取液与提取剂混合后的吸光度,以无水乙醇作空白;样品溶液用力摇匀,将Ai所表示的样品在室温下静置30min后,加入1cm比色皿中进行吸光度的测定,测出A0、Ai、Aj的吸光度值,按公式进行清除率的计算。

4.6 抗氧化实验结果及讨论

这说明实验中的每种样品都可以有效的降低羟基自由基、烷基自由基或者过氧化自由基浓度,从而达到抗氧化的作用,结果见图1。

半清除率IC50(inhibitionconcentration),又称半抑制浓度,指清除目标物一半时的抗氧化剂的浓度),样品的半清除率情况见表2。

产品选用的浓度是0.05g/ml,维生素C的IC50为12.2μg/mL,与复方的纳豆咀嚼片相比在一个数量级,说明复方的纳豆咀嚼片有较好的抗氧化性能。

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