一種甜葉菊酚類提取物及其在降血糖製品中的應用的製作方法
2023-11-11 09:30:52 2
本發明屬植物提取物技術領域，涉及一種甜葉菊酚類提取物及其在降血糖製品中的應用。
背景技術：
甜葉菊(Stevia rebaudiana)屬菊科多年生草本植物，原產於南美巴拉圭和巴西，是目前已知甜度較高的糖料植物之一，已成為繼蔗糖、甜菜糖之後的第三種天然糖源。目前，中國是世界最大的甜菊糖苷生產及供應國，佔全球總量的80％以上。甜葉菊中除甜菊糖苷外還含有黃酮、綠原酸等多種成分，且這些成分具有重要的生物活性，如抗菌、降血壓、降血脂等，在其發源地作為甜茶、藥茶飲用已有一百多年的歷史。
甜菊糖苷生產現多採用熱水浸提，提取液經絮凝、樹脂純化和乾燥製得。甜葉菊酚類物質在甜菊糖苷生產過程中作為雜質存在，需在後續工藝中將其去除，不僅造成資源的浪費，還對環境造成了極大的汙染。本專利中，申請人對甜葉菊酚類提取物的降血糖活性進行了考察，該甜葉菊酚類提取物能夠改善小鼠耐糖量異常(IGT)，改善小鼠糖調節受損作用顯著，並能夠很好的提高小鼠對胰島素敏感性，具有良好的降血糖功效，為其在製備降血糖製品中的應用提供科學依據，亦為甜葉菊綜合應用開發奠定了基礎。
技術實現要素：
為提高甜葉菊綜合利用價值，本發明提供了一種甜葉菊酚類提取物，本發明另一個目的在於提供甜葉菊酚類提取物的降血糖活性及其在製備降血糖製品中的應用。
為實現上述發明目的，本發明採用以下技術方案予以實現：一種甜葉菊酚類提取物，所述提取物是以黃酮和綠原酸為主要成分的多酚類化合物。
本發明所述甜葉菊酚類提取物中包括黃酮含量為5.0-85.0wt％，綠原酸含量為10.0-90.0wt％。
本發明所述甜葉菊酚類提取物中黃酮成分為槲皮素、槲皮苷、槲皮素-3-O-β-D-阿拉伯糖苷、槲皮素-3-O-[4」'-O-反式-咖啡醯基-α-L-鼠李糖-(1→6)-β-D-半乳糖苷]、芹菜素、芹菜素-4'-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷中的任意一種或幾種，苷元為槲皮素、山奈酚、芹菜素和木犀草素中的任意一種或幾種。
本發明該甜葉菊酚類提取物中綠原酸成分為咖啡酸、3-咖啡醯基奎尼酸、4-咖啡醯基奎尼酸、5-咖啡醯基奎尼酸、3,4-二咖啡醯基奎尼酸、3,5-二咖啡醯基奎尼酸、4,5-二咖啡醯基 奎尼酸、5-阿魏醯基奎尼酸中的任意一種或幾種。
本發明所述甜葉菊酚類提取物製備方法如下：
(1)取甜菊葉原料，加水提取，提取液過陶瓷膜；
提取用水量為原料的10-30倍，提取溫度為15-85℃，傳統間歇提取三次或採用三級連續逆流提取，陶瓷膜選用膜管為5-100nm膜管；
(2)陶瓷膜透過液上大孔吸附樹脂1吸附，鹼洗，乙醇解析，解析液濃縮回收乙醇後分別過脫鹽、脫色、精脫樹脂，乾燥得甜菊糖苷產品；
選用的吸附樹脂為P20、ADS-4、69M、T28、DM30、001×6、001×8、201-H、SQ338、330中的任意一種或幾種；鹼洗液為NaOH、KOH、氨水中的一種或任意組合，質量濃度為0.2-2％的或pH 8.5-9.5，鹼洗液用量為1-3BV，速度為1-3BV/h；
(3)下注水和調酸後鹼洗液混合，上吸附樹脂2，水洗，乙醇水溶液解析，濃縮回收溶劑，乾燥得甜葉菊酚類提取物；
所用吸附樹脂2為LX-200B、LX-2007、SD-300、LSA-21、HZ841中的一種或任意組合；下注水和調酸後鹼洗液上柱流速1-3BV/h，調酸用鹽酸、硫酸、磷酸、醋酸、檸檬酸中的一種或幾種，酸性溶液為摩爾濃度為0.1-18mol/L，調pH至0.5-6.5；水洗用量1-3BV，水洗流速1-3BV/h，解析用乙醇濃度為10-85％，用量為1-5BV，洗脫流速為1-3BV/h；濃縮採用薄膜濃縮、減壓濃縮中的一種或組合；乾燥採用噴霧乾燥、脫味鍋真空乾燥、迴轉罐真空乾燥、烘箱乾燥中的一種或組合。
本發明的另一目的在於提供上述的甜葉菊酚類提取物在製備降血糖的藥物或食品中的應用。
本發明所述的一種甜葉菊酚類提取物在製備改善耐糖量異常的藥物或食品中的應用
本發明所述的一種甜葉菊酚類提取物在製備改善糖調節受損的藥物或食品中的應用。
本發明所述的一種甜葉菊酚類提取物在製備提高胰島素敏感性的藥物或食品中的應用。
本發明所述藥物或食品是以甜葉菊酚類提取物為活性成分製備而成的口服劑、注射劑或外用製劑。
本發明的設計思路是：本發明從甜葉菊中提取得到的甜葉菊酚類提取物在製備降血糖製品中的應用，該甜葉菊酚類提取物包括黃酮含量為5.0-85.0wt％，綠原酸含量為10.0-90.0wt％。本發明證實，該甜葉菊酚類提取物能夠改善小鼠IGT，改善小鼠糖調節受損作用顯著，並能夠很好的提高小鼠對胰島素敏感性，具有良好的降血糖功效。
本發明甜葉菊酚類提取物中黃酮和綠原酸的檢測方法參考專利201510339325.7中提供的黃酮和綠原酸的檢測方法。
採用上述技術方案所產生的有益效果是：本發明提供的甜葉菊酚類提取物具有原料來源豐富、易於產業化、無毒副作用等優點，作為降血糖製品其開發及應用的前景廣闊。
具體實施方式
實施例1
本實施例提供了甜葉菊酚類提取物對糖調節受損小鼠的糖耐量的影響。
實驗方案
1)脂肪乳的製備
豬油40g，膽固醇2.5g，豬膽鹽0.5g，吐溫-80 7mL，加水定容至100mL，配成灌胃脂肪乳。
2)動物實驗分組及基本操作
採用高脂高糖飲食建立小鼠糖調節受損模型(IGR)，雄性ICR小鼠平均分成7組，每組12隻，如表1所示。
表1各組小鼠基本操作
表1各組小鼠基本操作
3)試驗期基本操作
試驗第4，8，12周末，各組小鼠禁食不禁水12h，測定空腹血糖、血清胰島素、糖耐量。
4)空腹血糖測定及糖耐量測定
小鼠禁食(不禁水)12h，割尾靜脈採血，測定小鼠血糖。各組小鼠經口給予2.5g/kg b.w.葡萄糖溶液，分別在0、30、60、120min測定各組小鼠血糖，並計算糖耐量曲線下面積。
5)甜葉菊酚類提取物的製備
稱取100kg甜菊葉，加1.5m3水，65℃提取，重複提取三次，合併提取液，過5nm陶瓷膜。透過液上201-H吸附樹脂，1BV水洗，水洗流速1BV/h，1.5BV 0.4％NaOH水溶液洗，流速1BV/h，乙醇解析，解析液濃縮回收乙醇後分別過脫鹽、脫色、精脫樹脂，乾燥得甜菊糖苷 產品。
鹼洗液用1mol/L的鹽酸水溶液調pH至3.5，和下注水混合，上吸附樹脂SD-300，上柱流速1.5BV/h。2BV水洗，水洗流速1.5BV/h。2BV 50％乙醇水溶液解析，解析流速1BV/h。減壓濃縮，回收乙醇溶劑，脫味鍋真空乾燥得甜葉菊多酚提取物2.0kg。檢測甜葉菊酚類提取物總黃酮和總綠原酸含量分別為20％和75％，黃酮類成分為槲皮素、槲皮苷、槲皮素-3-O-β-D-阿拉伯糖苷、芹菜素、芹菜素-4'-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素、木犀草素-7-O-β-D-葡萄糖苷和山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷；綠原酸成分為咖啡酸、3-咖啡醯基奎尼酸、4-咖啡醯基奎尼酸、5-咖啡醯基奎尼酸、3,4-二咖啡醯基奎尼酸、3,5-二咖啡醯基奎尼酸、4,5-二咖啡醯基奎尼酸、5-阿魏醯基奎尼酸。
6)統計分析
每個實驗至少重複3次，其中細胞實驗重複6次，結果用平均值±SD表示。數據統計用SPSS13.0統計軟體進行處理，P<0.05具有顯著性差異，P<0.01具有極顯著性差異。
7)實驗結果
7.1)幹預3周後糖耐量
由表2可知，脂肪乳聯合果糖飲食3周後模型對照組小鼠出現IGT，口服葡萄糖耐量(OGTT)曲線下面積(AUC)增加，與正常對照組比較有顯著差異。陽性對照組二甲雙胍能明顯的改善小鼠IGT，AUC與正常對照組比較有極顯著差異。甜葉菊多酚提取物高劑量和低劑量組使30min血糖值降低，改善小鼠IGT，AUC與正常對照組比較有顯著差異。茶多酚和銀杏黃酮對小鼠糖耐量沒有顯著影響，未能改善小鼠的IGR狀態。
表2幹預3周後小鼠的糖耐量
表2幹預3周後小鼠的糖耐量
註：NC，正常對照組；MC，模型對照組；PC，陽性對照組；H，高劑量；L，低劑量。與MC比較，*P<0.05,**P<0.01。
7.2)幹預6周後糖耐量
OGTT發現，模型對照組經過6周的脂肪乳聯合果糖誘導，其30min血糖值進一步升高，與 正常對照組比較有極顯著差異，60min血糖值也高於正常對照組，AUC與正常對照組比較有極顯著差異，表明模型對照組IGR程度進一步加重。二甲雙胍在灌胃6周後仍然保持較好的幹預效果，顯著改善小鼠飲食誘導的IGR。各樣品灌胃6周後，其幹預效果普遍降低。其中，甜葉菊多酚提取物高劑量組仍能夠使30min血糖值降低，改善小鼠IGT，AUC與正常對照組比較有顯著差異。
表3幹預6周後小鼠的糖耐量
表3幹預6周後小鼠的糖耐量
註：NC，正常對照組；MC，模型對照組；PC，陽性對照組；H，高劑量；L，低劑量。與MC比較，*P<0.05,**P<0.01。
7.3)幹預9周後糖耐量
表4幹預9周後小鼠的糖耐量
表4幹預9周後小鼠的糖耐量
註：NC，正常對照組；MC，模型對照組；PC，陽性對照組；H，高劑量；L，低劑量。與MC比較，*P<0.05,**P<0.01。
對脂肪乳聯合果糖誘導的IGR小鼠進行幹預，9周後的糖耐量結果如表5所示。模型對照組在飲食誘導9周後表現出聯合糖耐量受損(CGI)，空腹血糖比正常對照組升高，有極顯著差異，其AUC與正常對照組比較存在極顯著差異。二甲雙胍使小鼠的空腹血糖降低，改善了IGT，說明作為目前應用廣泛的降糖藥對小鼠的IGR表現出持久有效的預防效果。甜葉菊多酚提取物高劑量和低劑量組、茶多酚、銀杏黃酮均能夠降低糖調節受損小鼠的初始空腹 血糖值，具有顯著性差異。其中，甜葉菊多酚提取物高劑量組能夠使AUC降低，改善小鼠IGT。
改善小鼠糖耐量異常。
比較灌胃3、6、9周後各配方提取物對小鼠IGR的幹預結果發現，甜葉菊多酚提取物對改善小鼠糖調節受損作用最為顯著。
實施例2
本實施例提供了甜葉菊酚類提取物對IGR小鼠胰島素耐量的影響。
實驗方案
小鼠的飼餵、造模方法、動物實驗分組及基本操作同實施例1.
1)胰島素耐量測定
小鼠禁食(不禁水)5h，各組小鼠腹腔注射0.6IU/kg b.w.短效牛胰島素，分別在0、30、60、90、120min割尾靜脈採血測定血糖。
2)甜葉菊酚類提取物的製備
稱取100kg甜菊葉，加3.0m3水，60℃三級連續逆流提取，提取液過50nm陶瓷膜。透過液上T28吸附樹脂，1.5BV水洗，水洗流速1BV/h，1.5BV pH＝9.0的氨水溶液洗，流速1BV/h，乙醇解析，解析液濃縮回收乙醇後分別過脫鹽、脫色、精脫樹脂，乾燥得甜菊糖苷產品。
鹼洗液用18mol/L的硫酸溶液調pH至5.0，和下注水混合，上吸附樹脂HZ 841，上柱流速1.0BV/h。3BV水洗，水洗流速2.0BV/h。2BV 65％乙醇水溶液解析，解析流速1.5BV/h。減壓濃縮，回收乙醇溶劑，噴霧乾燥得甜葉菊多酚提取物3.0kg。檢測甜葉菊酚類提取物總黃酮和總綠原酸含量分別為15％和60％，黃酮類成分為槲皮素、槲皮苷、芹菜素、芹菜素-4'-O-β-D-葡萄糖苷、木犀草素和山奈酚-3-O-α-L-鼠李糖苷；綠原酸成分為咖啡酸、3-咖啡醯基奎尼酸、4-咖啡醯基奎尼酸、5-咖啡醯基奎尼酸、3,4-二咖啡醯基奎尼酸、3,5-二咖啡醯基奎尼酸、4,5-二咖啡醯基奎尼酸、5-阿魏醯基奎尼酸。
3)統計分析
每個實驗至少重複3次，其中細胞實驗重複6次，結果用平均值±SD表示。數據統計用SPSS13.0統計軟體進行處理，P<0.05具有顯著性差異，P<0.01具有極顯著性差異。
4)實驗結果
樣品對IGR小鼠幹預11周後進行糖耐量試驗(ITT)，結果見表5。模型對照組小鼠腹腔注射胰島素後血糖下降，50min時血糖達到最低點，隨後血糖開始回升，90min時血糖達到起始血糖的81.1％，起始血糖與90min血糖分別比正常對照組小鼠高12.5％和17.7％，有極顯著 差異。陽性對照組起始血糖與90min血糖分別比模型對照組有所下降，具統計學差異。各配方樣品幹預組各時間點血糖均低於模型對照組，且具有統計學差異。其中，甜葉菊多酚提取物的作用效果最強，能夠很好的提高小鼠對胰島素敏感性。
表5幹預11周後小鼠的胰島素耐量
表5幹預11周後小鼠的胰島素耐量
註：NC，正常對照組；MC，模型對照組；PC，陽性對照組；H，高劑量；L，低劑量。與MC比較，*P<0.05,**P<0.01。