一种高聚原花青素的增溶方法及其制得的复合物和应用
阅读说明：本技术 一种高聚原花青素的增溶方法及其制得的复合物和应用 (Solubilization method of high polymeric proanthocyanidins, compound prepared by solubilization method and application of compound ) 是由 李凯凯 张亚杰 李春美 侯焘 李晓芳 陈平 余颖 于 2020-12-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种高聚原花青素的增溶方法及其制得的复合物和应用；其增溶方法为,往含有高聚原花青素的水溶液中加入多糖类物质,或在将高聚原花青素溶解于水之前,加入多糖类物质,混合搅拌,即可。本发明所提供的高聚原花青素的增溶方法通过加入多糖类物质,通过多糖-多酚的相互作用,在一定条件下使高聚原花青素与多糖类物质在水溶液中形成稳定的复合微粒体系,使其溶解度提高了70倍左右；本发明所提供的高聚原花青素的增溶方法工艺简单,仅需按比例加入多糖类物质,搅拌混合即可,简单方便,实际应用效果优异；本发明所提供的高聚原花青素与多糖类物质复配形成的复合物具有显著的减肥降糖作用,且两者协同效果显著。(The invention provides a solubilization method of high polymeric proanthocyanidins, a compound prepared by the solubilization method and application of the solubilization method; the solubilization method comprises adding polysaccharide into water solution containing high polymer procyanidin, or adding polysaccharide before dissolving high polymer procyanidin in water, mixing, and stirring. The solubilization method of the high polymeric proanthocyanidins provided by the invention is characterized in that the polysaccharide substance is added, and the polysaccharide-polyphenol interaction is adopted, so that the high polymeric proanthocyanidins and the polysaccharide substance form a stable composite particle system in an aqueous solution under a certain condition, and the solubility of the high polymeric proanthocyanidins is improved by about 70 times; the solubilization method of the high polymeric proanthocyanidins provided by the invention has simple process, only needs to add the polysaccharide substances in proportion and stir and mix, is simple and convenient, and has excellent practical application effect; the compound formed by compounding the high polymeric proanthocyanidins and the polysaccharide substance provided by the invention has obvious weight-losing and blood sugar-reducing effects, and the synergistic effect of the two is obvious.)
技术领域
本发明涉及植物功能性成分的溶解技术领域，更具体地，涉及一种高聚原花青素的增溶方法及其制得的复合物和应用。
背景技术
原花青素(Proanthocyanidins，PACs)是果蔬中存在最广泛的一类多酚类物质，在大多数果蔬中主要以高聚原花青素(Polymerized Proanthocyanidins，PPACs)的形式存在。
目前，对原花青素的研究主要集中在对其健康效应及机制评价上，现已证实，原花青素具有抗氧化、抑菌、消炎和调控糖脂代谢等诸多健康功效，但是，如何将原花青素广泛应用在食品体系，则研究较少。究其缘由，主要是因为原花青素尤其是高聚原花青素的水溶性差，涩味强，且极易与食物中蛋白质等组分发生相互作用，进而影响食品的加工特性和营养功能。原花青素，特别是高聚原花青素的这些特性，严重阻碍了其作为食品配料在食品生产和加工中的应用。
目前，针对果蔬中的高聚原花青素，主要采取裂解的方式制备低聚体原花青素，以降低其分子量，提高溶解度；然而，这些方法往往伴随着工艺复杂、得率低、成本高等特点。
综上所述，如何克服高聚原花青素难溶的技术难题是本领域技术人员亟需解决的关键技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高聚原花青素的增溶方法及其制得的复合物和应用。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种高聚原花青素的增溶方法，包括，往含有高聚原花青素的水溶液中加入多糖类物质，或在将高聚原花青素溶解于水之前，加入多糖类物质；混合搅拌，即可。
具体地，在上述技术方案中，高聚原花青素在多糖类物质的作用下，在水溶液中形成一个稳定的复合微粒体系，能大大提高其溶解度，工艺简单，操作方便。
进一步地，在上述技术方案中，所述多糖类物质为果胶、卡拉胶、海藻酸钠、魔芋胶和菊粉中的一种或多种。
优选地，在上述技术方案中，所述多糖类物质为菊粉。
进一步地，在上述技术方案中，所述多糖类物质与所述高聚原花青素的加入质量比为20-40：1。
进一步地，在上述技术方案中，在混合搅拌的过程中，控制温度为20-50℃。
优选地，在上述技术方案中，在混合搅拌的过程中，控制温度为20-30℃。
进一步地，在上述技术方案中，在混合搅拌的过程中，控制pH为4-9。
优选地，在上述技术方案中，在混合搅拌的过程中，控制pH为4-7。
具体地，在上述技术方案中，所述多糖类物质为菊粉，所述水溶液中高聚原花青素的溶解度从0.15mg/ml提高到10mg/ml，增溶66.67倍。
本发明另一方面还提供了一种高聚原花青素复合物，具体为高聚原花青素与多糖类物质的复合物。
具体地，在上述技术方案中，在该高聚原花青素复合物中，所述多糖类物质为果胶、卡拉胶、海藻酸钠、魔芋胶和菊粉中的一种或多种，优选为菊粉。
优选地，在上述技术方案中，所述多糖类物质与所述高聚原花青素的质量比为20-40：1。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明又一方面还提供了上述高聚原花青素复合物在制备降糖降脂类食品药物中的应用。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明所提供的高聚原花青素的增溶方法通过加入多糖类物质，通过多糖-多酚的相互作用，在一定条件下使高聚原花青素与多糖类物质在水溶液中形成稳定的复合微粒体系，使其溶解度提高了70倍左右；
(2)本发明所提供的高聚原花青素的增溶方法工艺简单，仅需按比例加入多糖类物质，搅拌混合即可完成高聚原花青素的增溶过程，简单方便，实际应用效果优异；
(3)本发明所提供的高聚原花青素与多糖类物质复配形成的复合物具有显著的减肥降糖作用，且两者协同效果显著。
附图说明
图1为本发明实施例中高聚原花青素的结构；
图2为本发明实施例中高聚原花青素溶于水中的透射电镜图；
图3为本发明实施例中不同浓度菊粉水溶液对高聚原花青素的增溶作用结果图；
图4为本发明实施例中不同高聚原花青素浓度下复合物溶液的粒径结果图；
图5为本发明实施例中不同高聚原花青素浓度在不同pH下的复合物溶液的粒径结果图；
图6为本发明实施例中复合物在不同pH下的粒径结果图；
图7为本发明实施例中不同分组的小鼠的体重测试结果；
图8为本发明实施例中不同分组的小鼠的脂肪组织测试结果；
图9为本发明实施例中不同分组的小鼠的血糖测试结果；
图10为本发明实施例中不同分组的小鼠的肝脏和脂肪组织切片和HE染色结果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，以使本领域的技术人员更加清楚地理解本发明。
以下实施例，仅用于说明本发明的内容，但不用来限制本发明的范围。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的情况下，所获得的其他所有实施例，都应属于本发明的保护范围。
在本发明实施例中，所用的高聚原花青素为自制柿高聚原花青素，提取方法如下：
柿子果肉50g，与1％盐酸-甲醇混合液以1：8的料液比(甲醇2000ml，盐酸20ml)，于80℃冷凝回流40min，重复三次，合并提取液，静置过夜；抽滤，35℃旋蒸，浓缩至50ml(每2000ml)，抽滤，上AB-8大孔树脂，吸附40min(用适当的水液封)，水洗至无糖(苯酚-硫酸法检测无色为止，除去可溶性糖、盐酸、甲醇等水溶性成分，水洗的过程不会有单宁的损失)，10％乙醇洗至无色(除去色素等小分子物质)，90％乙醇洗脱收集洗脱液，35℃浓缩，除去乙醇(旋蒸)，冻干，即柿单宁。分子结构解析表明其平均聚合度为26，为典型的高聚原花青素。
所用菊粉为市售天然菊粉。
实施例
如图1所示为高聚原花青素的结构。
配置浓度为1mg/ml的柿高聚原花青素水溶液，采用透射电镜观察其在柿高聚原花青素在水溶液中的存在形态。
结果如图2所示，从图2可以看出，高聚原花青素在水中基本不溶，成团状；其不溶于水的特征造成其很难作为食品配料应用在饮料等食品体系中。
分别配制0.1、0.2、0.25、0.3和0.4g/ml的菊粉水溶液，分别加入10mg/ml的高聚原花青素，旋涡震荡5min溶解，利用Malvern Nano ZS激光纳米粒度仪在25±0.1℃下测定粒度，每个样品平行测定3次。
结果如图3所示，从图3中可以看出，高聚原花青素-菊粉形成了稳定的纳米微粒，并且随着菊粉浓度的增加，高聚原花青素-菊粉复合物的粒径先减小，后增大，在0.25g/ml时，粒径最小。纳米复合物的粒径是柿高聚原花青素-菊粉复合物存在状态的反应，一般情况下粒径越小，表明在同等条件下复合物的澄清度越高，复合物越稳定。
配制0.25g/ml的菊粉水溶液，超声溶解，分别加入5、10、15、20、25、30mg/ml的高聚原花青素，旋涡震荡5min溶解，利用Malvern Nano ZS激光纳米粒度仪在25±0.1℃下测定粒度，每个样品平行测定3次。
结果如图4所示，从图4中可以看出，随着高聚原花青素浓度的增加，高聚原花青素-菊粉复合物的粒径逐渐增大；在0.25g/ml的菊粉溶液中，高聚原花青素的最大溶解度为10mg/ml，超过后，体系的粒径将逐渐增大，整个复合物体系趋于不稳定。
分别配制0.1、0.2、0.25、0.3和0.4g/ml的菊粉溶液，超声溶解，分别加入10mg/ml的高聚原花青素，旋涡震荡5min溶解，依次用蒸馏水稀释2、4、8、16、32倍，利用MalvernNanoZS激光纳米粒度仪在25±0.1℃下测定粒度，每个样品平行测定3次。利用该实验考察其在不同稀释条件下的稳定性。
结果如图5所示，从图5中可以看出，在对形成的稳定的复合物溶液进行稀释时，在不同的稀释倍数下，其粒径变化不大，这个结果表明高聚原花青素-菊粉复合物相对较为稳定，稀释对其粒径影响不大。
由pH分别为2、4、7、8、9的水，配制浓度分别为0.1、0.2、0.25、0.3和0.4g/ml的菊粉溶液，超声溶解，分别加入10mg/ml的高聚原花青素，超声5min，旋涡震荡15min溶解，利用MalvernNano ZS激光纳米粒度仪在25±0.1℃下测定粒度，每个样品平行测定3次。
结果如图6所示，从图6中可以看出，pH环境对高聚原花青素-菊粉复合物的影响较大，在强酸性条件下复合物易发生聚集，复合物的粒径变大，进而造成复合物沉降，稳定性降低。但是复合物在pH为4-9的环境下较稳定，可以满足不同食品环境的需求。
效果验证
选择膳食诱导的肥胖小鼠模型评价复合物的降糖降脂功效，具体过程如下。
选取20g左右的C57小鼠50只，随机分为五组，包括对照组、模型组、高聚原花青素处理组、菊粉处理组和高聚原花青素-菊粉复合物组，每组10只。
其中：
对照组：饲喂12450J饲料；
模型组：饲喂RD12492高脂饲料；
高聚原花青素处理组：饲喂RD12492高脂饲料，并饲喂高聚原花青素，饲喂量为每日20mg/kg(小鼠体重)；
菊粉处理组：饲喂RD12492高脂饲料，并饲喂菊粉，饲喂量为每日500mg/kg(小鼠体重)；
高聚原花青素-菊粉复合物组：饲喂RD12492高脂饲料，并饲喂高聚原花青素-菊粉复合物，饲喂量为每日20mg/kg高聚原花青素(小鼠体重)+500mg/kg菊粉(小鼠体重)。
处理时间为8周，每周称取动物体重和饲料。
实验结束后，收集小鼠的血液、脂肪组织、肝脏和大肠内含物，进行下一阶段的实验和分析。
主要包含血糖、血脂、脂肪组织的重量。血糖和血脂的含量采用试剂盒法进行测量；脂肪组织分为附睾脂肪垫、肾周脂肪垫和腹股沟脂肪垫，在麻醉处死小鼠后，取出，称重，得到三种脂肪垫的重量。
结果如图7-10所示。
图7为本发明实施例中不同分组的小鼠体重测试结果。
从图7可以看出，高聚原花青素-菊粉复合物组可以显著抑制高脂饮食诱导的小鼠肥胖的发生，两者之间存在显著的协同效应。
图8为本发明实施例中不同分组的小鼠脂肪组织测试结果。
从图8可以看出，高脂饮食显著促进小鼠主要脂肪组织(附睾脂肪垫、肾周脂肪垫和腹股沟脂肪垫)的增生，进而诱导肥胖，而高聚原花青素-菊粉复合物可以显著抑制脂肪组织的增生。
图9为本发明实施例中不同分组的小鼠血糖测试结果。
从图9可以看出，高脂诱导小鼠的血糖出现显著的升高，而高聚原花青素-菊粉复合物可以显著降低高脂膳食诱导的小鼠血糖的升高；同时两者表现出了显著的协同作用。
图10为本发明实施例中不同分组的小鼠肝脏和脂肪组织切片和HE染色结果。
图10所示肝脏和脂肪组织切片表明，高脂饮食可以显著诱导脂肪肝的发生，肝脏HE染色发现高脂饮食诱导组肝脏组织出现大量脂肪泡，而菊粉-高聚原花青素复合物处理组则可以显著抑制脂肪泡的出现，进而抑制脂肪肝的发生；脂肪组织切片和HE染色同样也表明高脂饮食可以显著促进脂肪细胞的生长，脂肪细胞的直径较大，而高聚原花青素-菊粉复合物则具有极强的改善作用。
从图7-10可以发现菊粉-高聚原花青素复合物表现出了极强的协同作用，可以显著改善高脂饮食诱导的小鼠肥胖。
最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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