一种诺丽果成分组合物及其功效应用
阅读说明：本技术 一种诺丽果成分组合物及其功效应用 (Noni fruit component composition and efficacy application thereof ) 是由 谭文 曹燕 郭蕊 于 2021-07-07 设计创作，主要内容包括：本发明涉及功能食品技术领域,特别涉及诺丽果成分组合物、应用。本发明提供了一种诺丽果成分组合物,所述诺丽果成分组合物由DESI原位电离-高分辨质谱成像技术测定,包括下列31种成分：正离子模式19种,质荷比m/z 144.1022、160.0973、203.053、317.1152、365.1062、381.08、383.0809、415.1004、463.1788、479.1533、483.0796、507.1854、527.1599、543.1307、557.0963、558.0971、596.2346、633.1919、669.2366；负离子模式12种,质荷比m/z 115.0037、129.0195、133.0144、165.0409、177.0396、179.0565、191.0201、193.0358、195.0511、375.1136、377.0859、389.1041。本发明还提供了上述诺丽果成分组合物在制备诺丽果干、诺丽果汁、诺丽酵素、诺丽果冻、诺丽果辅助降血糖功能食品、诺丽果辅助降低体重功能食品中的应用及其制备方法。本发明结合DESI原位电离-高分辨质谱成像技术,提供具有明确物质组成、明确辅助降血糖功效的诺丽果成分组合物及其应用,将促进诺丽果功能食品评定方法和标准的制定,为诺丽果功能食品开发提供科学和监管依据。(The invention relates to the technical field of functional foods, in particular to a noni component composition and application. The invention provides a noni component composition, which is determined by a DESI in-situ ionization-high resolution mass spectrometry imaging technology and comprises the following 31 components: 19 positive ion modes, mass/z 144.1022, 160.0973, 203.053, 317.1152, 365.1062, 381.08, 383.0809, 415.1004, 463.1788, 479.1533, 483.0796, 507.1854, 527.1599, 543.1307, 557.0963, 558.0971, 596.2346, 633.1919, 669.2366; the negative ion mode is 12, and the mass-to-charge ratios are m/z115.0037, 129.0195, 133.0144, 165.0409, 177.0396, 179.0565, 191.0201, 193.0358, 195.0511, 375.1136, 377.0859 and 389.1041. The invention also provides application of the noni component composition in preparing dried noni, noni juice, noni ferment, noni jelly, noni auxiliary blood sugar reducing functional food and noni auxiliary weight reducing functional food and a preparation method thereof. The noni fruit composition with definite substance composition and definite efficacy of assisting in reducing blood sugar is provided by combining the DESI in-situ ionization-high resolution mass spectrometry imaging technology, the establishment of the noni fruit functional food evaluation method and standard is promoted, and scientific and supervision basis is provided for the development of the noni fruit functional food.)
发明领域
本发明涉及功能食品技术领域，更具体地，涉及一种诺丽成分组合物及其应用。
背景技术
诺丽(Noni)为茜草科巴戟天属植物，学名海巴戟(Morinda citriflia)。早在1943年，美国政府批准将诺丽果实认定为可食用植物资源；20世纪90年代，美国开发的诺丽高端保健产品进入国际市场；2003年，欧盟将诺丽果汁批准为新型食品配料；2010年5月，我国卫生部也将诺丽果浆批准为新资源食品。诺丽果含有蛋白质、纤维素、维生素、矿物质、生物碱、多糖、黄酮、多酚、萜烯等多种生物活性物质，具有显著的保健和药用价值。据史料记载和相关研究报道，诺丽果对心脏疾病、动脉硬化、高血压、糖尿病、痛风、消化不良、腹泻、便秘、咳嗽、哮喘、肿瘤、关节炎等多种疾病均具有一定的效果。其中，HEINICKE RALPH在上世纪80年代发表的专利(US4543212)，在诺丽果保健食品大面积普及的过程中发挥了关键作用，这些专利和报道使诺丽果及诺丽果中的一种被称为Xeronine/Proxeronine的活性物质被广为人知，HEINICKE RALPH提出，Xeronine可以对蛋白进行修饰并调节蛋白的结构从而激活多种蛋白酶，是诺丽果发挥功效的关键活性物质。
目前，市场上诺丽果产品的类别和价位众多，商家对其成分及功效成分Xeronine的宣称更是几近疯狂。虽然诺丽果中的代表性活性物质Xeronine所宣称具有的各种神奇功效已被广为认知，但事实上，Xeronine存在的真实性及其确切结构，目前并没有被现代化的科学技术所证实(DOI 10.1007/s40203-017-0028-y)，诺丽果活性成分Xeronine也因此上了打假网站psiram的黑名单(https://www.psiram.com/de/index.php/Xeronin)。目前市场上销售的各类诺丽果产品，很多是基于史料记载或民间偏方对其进行功效宣称，由于缺乏科学的评价方法和标准，产品的安全性和有效性往往难以保证，诺丽果产品也因此多次身陷营销骗局风波。
但是，诺丽果作为一种传统食品，它的一些功效已经过长期食用历史和现代科学考验。只是目前市场上销售的诺丽果相关产品，并没有随着现代科学技术的发展而发展，很难满足人们对功能食品日益提出的更高要求。本专利旨在突破诺丽果产品的上述困局，利用现代化的分析技术，提供一种诺丽果活性成分组合物及其产品。与目前已有的诺丽果发酵液、诺丽酵素片、诺丽果酒、诺丽果饮料等产品相比，所述诺丽果活性成分组合物能通过DESI原位电离-高分辨质谱成像技术简单而快速地测定其明确组成，并且在从诺丽果原料到诺丽果产品的整个过程中一直稳定存在，这不仅能提供成分和功效明确的诺丽果产品，还可为诺丽果产品的质量和安全性评价提供科学的评价方法和标准，促进诺丽果产品的开发和利用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有诺丽产品的不足，提供一种诺丽果成分组合物，所述诺丽果成分组合物具有明确的成分组成和明确的辅助降糖、辅助减肥功效，并且在从原料到常规加工过程中稳定存在。本发明的另一目的在于提供上述诺丽果成分组合物的应用，并提供一种诺丽果汁、诺丽果冻、诺丽酵素的制备方法。
所述的诺丽果成分组合物，包含如下31种成分：正离子模式19种，m/z144.1022、160.0973、203.053、317.1152、365.1062、381.08、383.0809、415.1004、、463.1788、479.1533、483.0796、507.1854、527.1599、543.1307、557.0963、558.0971、596.2346、633.1919、669.2366；负离子模式12种，m/z115.0037、129.0195、133.0144、165.0409、177.0396、179.0565、191.0201、193.0358、195.0511、375.1136、377.0859、389.1041。
所述的诺丽果成分组合物，通过如下步骤测定和确定：
(1)样品制备：将诺丽果制备成诺丽果产品，然后将所述诺丽果产品冰冻切片(固态产品)或涂附(胨状、液态产品)在载玻片上。
(2)DESI质谱成像：利用DESI质谱成像系统(Synapt G2，Waters)，对载玻片上的样品进行质谱扫描成像。其中，扫描分子量范围为m/z100-1200；正离子扫描模式下，毛细管电压为4.5kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃；负离子扫描模式下，毛细管电压4kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃。溶剂为95％甲醇+5％水，流速2ul/min。
(3)搜库定性：搜索HMDB数据库(该库收录的天然产物，尤其是人类食物相关的天然产物较齐全)，根据DESI离子源及Q-TOF的特点，正离子搜库离子类型为M+H、M+Na、M+K、M+NH4，负离子搜库离子类型为M-H，搜库误差范围为Molecular Weight Tolerance±0.005Da。
(4)诺丽果成分组合物确定：将在不同诺丽果产品中共同被检测到的成分确定为所述诺丽果成分组合物。
本发明还提供了诺丽果成分组合物在制备诺丽果干、诺丽果汁、诺丽酵素、诺丽果冻、辅助降血糖诺丽果功能食品、辅助降低体重诺丽果功能食品中的应用。
所述诺丽果汁制备方法如下：将诺丽果干加十倍水煮沸，并保持微沸1.5-2h(期间补充水分)，过滤掉果渣，制得所述诺丽果汁。
所述诺丽果冻的制备方法如下：
(1)果汁原液的制备：100g的诺丽果干，加入1000g饮用水，煮沸后保持微沸1.5h，加入10g宁夏枸杞王，继续保持微沸0.5h，最终煮成800mL果汁备用；
(2)胶液的制备：取饮用水(冷水)200mL，加入8g魔芋粉，搅拌至完全溶解；
(3)果冻预制液的制备：将果汁与胶液混合，搅拌煮沸，加入卡拉胶3g，微沸并维持搅拌至胶液完全溶解，加入山梨酸钾0.5g，甜菊糖苷0.5g；
(4)灌装灭菌：果冻预制液加入至灌装机中，灌装得果冻条，并进行巴氏灭菌。
所述诺丽酵素的制备方法如下：
(1)诺丽果干打粉；
(2)诺丽果粉：宁夏枸杞：水按10:1:89的比例添加到生物反应器，得诺丽果浆，500rpm转速搅拌；
(3)乳酸菌活化3-8小时，得乳酸菌液，并添加到诺丽果浆中混匀，于35-45℃中发酵15天，得诺丽酵素。
所述诺丽果成分组合物，含有降血糖功效物质。本发明通过建立高脂喂养的小鼠模型，证明含有诺丽果成分组合物的诺丽果产品能显著降低高脂引起的体重增长，并提高高脂喂养小鼠模型的口服糖耐量。
与现有技术和产品相比，本发明具有以下优势:
1、所述诺丽果成分组合物，通过原位电离-高分辨质谱成像技术检测确定，检测前无需样品前处理，能一次性简便快捷准确地测出所述诺丽果成分组合物中的全部物质。
2、所述诺丽果成分组合物不随诺丽果产地而变化，并且在加热煮沸、罐装灭菌、发酵等加工过程中稳定存在，能提供成分明确、质量可控的诺丽果产品。
3、所述诺丽果成分组合物中含有明确的降低血糖、控制体重的活性物质，且所述诺丽果成分组合物的辅助降血糖、辅助减肥功效经过了小鼠体内试验的验证。
4、所述诺丽果冻产品配方中，加入了甜菊糖苷和枸杞，掩去了诺丽果苦涩味，口感怡人。
附图说明
图1.诺丽果干质谱成像图。(A)为正离子模式采集的数据，(B)为负离子采集的数据。每张图像代表一种特定m/z的物质在诺丽果干上的分布，m/z值标示在左上角，每张图片上左右两个果干分别为老挝产和海南产，颜色越亮，表示该m/z值代表的物质含量越高。
图2.诺丽果冻中与诺丽果干共有物质的质谱成像图。(A)为正离子模式采集的数据，(B)为负离子采集的数据。每张图像代表一种特定m/z的物质在诺丽果冻上的成像，m/z值标示在左上角，颜色越亮，表示该m/z值代表的物质含量越高。
图3.诺丽酵素中与诺丽果干、诺丽果冻共有物质的质谱成像图。(A)为正离子模式采集的数据，(B)为负离子采集的数据。每张图像代表一种特定m/z的物质在诺丽果冻上的成像，m/z值标示在左上角，颜色越亮，表示该m/z值代表的物质含量越高。
图4.诺丽果汁降低高脂饮食引起的小鼠体重增长。8周末体重增长率，数据以平均值±SD表示，N＝5只小鼠每组，ANOVA分析，不同字母标示的组表示其在0.05水平上存在显著差异。
图5为糖耐量数据，说明诺丽果汁降低高脂饮食引起的血糖升高。数据以平均值±SD表示，N＝5只小鼠每组。实施例
实施例1确定了在诺丽果干中DESI原位电离-高分辨质谱能检测到的成分；实施例2确定了在诺丽果干、果冻中共同被检测到的成分，并将这些共同被检测到的物质确定为所述诺丽果成分组合物；实施例3进一步验证了实施例2确定的所述诺丽果成分组合物在其它诺丽果产品-诺丽酵素中也稳定存在。实施例4通过动物体内试验验证了所述诺丽果成分组合物的辅助降血糖、辅助降低体重功效。实施例2、3、4还分别提供了诺丽果冻、诺丽酵素、诺丽果汁的制备方法。各实施例具体如下。
具体实施方式
实施例1诺丽果干的成分检测和鉴定
1.检测方法
实验仪器：DESI质谱成像系统(Synapt G2，Waters)、冰冻切片机、载玻片。
样品制备：取海南产、老挝产的诺丽果干，冰冻切片，厚度15um，上述两种诺丽果干平行排在载玻片上，等待上机检测。
离子源参数及方法：扫描分子量范围m/z100-1200；正离子扫描模式下，毛细管电压4.5kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃；负离子扫描模式参下，毛细管电压4kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃。溶剂为95％甲醇+5％水，流速2ul/min。
2.诺丽果干质谱成像结果
提取信号强度排名前1000的信号进行质谱成像结果分析，在老挝产诺丽果、海南产诺丽果中，图1所示物质均被检测到，说明下述诺丽果成分不随诺丽果产地而变化。
3.诺丽果干中的成分鉴定
对上图所示的在老挝产和海南产诺丽果干中共同被检测到的物质，按以下方法进行搜库定性：根据DESI离子源、Q-TOF质谱、样品本身的特点，搜索HMDB数据库(该库收录的天然产物，尤其是人类食物相关的天然产物较齐全)，正离子搜库离子类型为M+H、M+Na、M+K、M+NH4，负离子搜库离子类型为M-H，搜库误差范围为Molecular Weight Tolerance±0.005Da。
搜库定性的结果如表1所示。
表1.诺丽果干中检测到的物质
实施例2诺丽果冻产品的制备、诺丽果冻产品的成分检测、所述诺丽果成分组合物的确定
1.诺丽果冻制备方法
(1)果汁原液的制备
100g的诺丽果干，加入1000g饮用水，煮沸后保持微沸1.5h，加入10g宁夏枸杞王，继续保持微沸0.5h，最终煮成800mL果汁备用。
(2)胶液的制备
取饮用水(冷水)200mL，加入8g魔芋粉，搅拌至完全溶解。
(3)果冻预制液的制备
将果汁与胶液混合，搅拌煮沸，加入卡拉胶3g，微沸并维持搅拌至胶液完全溶解，加入山梨酸钾0.5g，甜菊糖苷0.5g。
(4)灌装灭菌
果冻预制液加入至灌装机中，灌装得果冻条，并进行巴氏灭菌。
(5)风味评价
邀请志愿者品尝制备的诺丽果冻产品，无苦涩味，有诺丽果的特殊芳香气味，口感怡人。
2.检测方法
实验仪器：DESI质谱成像系统(Synapt G2，Waters)、载玻片。
样品制备：将诺丽果冻产品匀浆涂附在载玻片上，等待上机检测。
离子源参数及方法:扫描分子量范围m/z 100-1200；正离子扫描模式下，毛细管电压4.5kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃；负离子扫描模式下，毛细管电压4kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃。溶剂为95％甲醇+5％水，流速2ul/min。
3.诺丽果冻质谱成像结果
提取信号强度排名前1000的信号进行质谱成像结果分析，正离子模式下，实施例1中在诺丽果干中检测到的物质中，有19种物质在诺丽果冻中仍然被检测到(图2A)；负离子模式下，实施例1在诺丽果干中检测到的物质中，有12种物质在诺丽果冻中仍然被检测到(图2B)。因此，将在诺丽果干、诺丽果冻产品中共同被检测到的这31种物质确定为所述诺丽果成分组合物。
4.所述诺丽果成分组合物的成分组成
根据实施例1搜库定性的结果，确定所述诺丽果成分组合物含有以下物质如下(表2)。
表2.所述诺丽果成分组合物的成分组成
实施例3诺丽酵素产品的制备、诺丽酵素产品的成分检测、所述诺丽果成分组合物的进一步确定
1.诺丽酵素制备方法
诺丽果干打粉；
诺丽果粉：宁夏枸杞：水按10:1:89的比例添加到生物反应器，得诺丽果浆，500rpm搅拌；
乳酸菌活化3-8小时，得乳酸菌液，并添加到诺丽果浆中混匀，于35-45℃中发酵15天，得诺丽酵素。
2.诺丽酵素的成分检测方法
实验仪器：DESI质谱成像系统(Synapt G2，Waters)、载玻片。
样品制备：将上述诺丽酵素产品涂附在载玻片上，待液体挥发干燥后，上机检测。
离子源参数及方法：扫描分子量范围m/z100-1200，正离子扫描模式参数为：毛细管电压4.5kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃；负离子扫描模式参数为：毛细管电压4kV，锥孔电压40V，离子源温度150℃。溶剂为95％甲醇+5％水，流速2ul/min。
3.所述诺丽果成分组合物在诺丽酵素产品中的质谱成像结果
提取信号强度排名前1000的信号进行质谱成像结果分析，正离子模式下，实施例2确定的所述诺丽果成分组合物中的19种，在诺丽酵素中仍然全部被检测到(图3A)。负离子模式下，实施例2确定的所述诺丽果成分组合物中的12种，在诺丽酵素中仍然全部被检测到(图3B)。
由此可知，所述诺丽果成分组合物(正离子模式下19种，负离子模式下12种)，在所述诺丽果干、诺丽果冻、诺丽酵素中一直稳定存在，不随水煮加热、灌装灭菌、生物发酵等加工工艺而变化，可为诺丽果产品的质量控制提供统一标准。
实施例4诺丽果汁的辅助降血糖、辅助减肥功效
所述诺丽果成分组合物中含有一些降血糖活性物质成分，因此进行高脂喂养的小鼠模型试验，确定所述诺丽果成分组合物的辅助降血糖、辅助减肥功效。
1.材料
诺丽果汁的制备：将诺丽果干加十倍水煮沸，并保持微沸1.5-2h(期间补充水分)，过滤掉果渣，果汁留用一周。
20％葡萄糖溶液
罗氏血糖仪
高脂饲料
2.动物实验
6周龄C57公鼠15只，适应性喂养1周，随机分为三组：空白组、模型组、果汁模型组(表3)。记录初始体重。每周一、周五更换果汁及饮水(10mL/天)，并记录小鼠饮水量、进食量、体重。
连续喂养8周后取材，取材前一晚禁食禁水，灌服20％葡萄糖溶液(2g/kg)，分别于0min,15min,30min,45min,60min,90min,120min于尾尖取血测定血糖。
表3高脂喂养小鼠分组及处理
组别
处理
空白组
不间断饮用水，普通饲料
模型组
不间断饮用水，高脂饲料
果汁模型组
不间断果汁水，高脂饲料
3.结果
图4、图5结果显示，诺丽果汁显著降低高脂饮食引起的体重增长，增加高脂饮食小鼠的口服糖耐量。
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