摘要
葡萄含有丰富的营养物质,鲜食葡萄的保健功效主要在于其所含的多酚类物质。葡萄多酚既在植物的生长、发育、抗虫害和抗紫外线中发挥重要作用,又具有极强的抗氧化能力,发挥抗癌、防衰老及心血管保护作用等多种生理功能。葡萄果实采后贮藏以及加工方式可能会对葡萄的功能性成分产生显著影响。此外,葡萄功能性成分对神经退行性疾病具有改善作用。阿尔茨海默病(AD)严重威胁人类健康,损伤记忆及认知功能。炎症及氧化应激损伤是AD的发病机制之一。然而,饮食添加葡萄加工产物干预对AD的神经保护作用影响尚不明确。因此,本文从葡萄采后贮藏、葡萄皮改性加工、体外消化评价以及葡萄皮饮食干预对AD小鼠的神经保护作用等几个方面开展相关研究,对葡萄功能性食品的开发和应用具有十分重要的意义。 1、采后紫外线(UV)处理对葡萄常温贮藏品质和酚类合成代谢的影响。利用1.8、3.6和7.2kJ/m2三个不同辐照剂量的UV-B或UV-C处理鲜食葡萄果实结合常温贮藏条件,研究辐照剂量和类型对葡萄果实贮藏期品质、酚类物质含量、抗氧化能力及酚类合成代谢基因的影响。结果表明,1.8或3.6kJ/m2UV-B或UV-C照射处理能有效保持葡萄果实的硬度,3.6kJ/m2UV-B或UV-C照射处理明显促进总酚、类黄酮、黄烷醇和花色苷的次生代谢合成,提高抗氧化能力。因此,UV最佳照射剂量范围为3.6kJ/m2。此外,与UV-B照射处理相比,UV-C照射显著提高没食子酸、儿茶素、槲皮素和白藜芦醇的含量,提高PAL,CHS,F3H,LAR,ANS和STS基因的表达水平。 2、采后UV处理对葡萄低温贮藏品质和酚类合成代谢的影响。根据常温实验结果,选择合适辐照剂量3.6kJ/m2UV-B或UV-C处理鲜食葡萄果实并结合低温贮藏条件,研究UV-B或UV-C处理对葡萄果实贮藏期品质、酚类物质含量、抗氧化能力及酚类合成代谢基因的影响。在整个贮藏期间,UV-B或UV-C照射处理对葡萄的可溶性固形物(TSS)、可滴定酸(TA)和pH无显著影响。UV-C照射处理的葡萄果皮酚类物质含量和抗氧化能力显著高于对照组和UV-B处理组。在贮藏第14d时,UV-B或UV-C处理葡萄果皮单体酚的含量显著上升。另外,UV-C照射处理还显著提高了酚类物质合成代谢相关基因的表达水平。 3、外源性褪黑素处理对采后低温贮藏期间葡萄品质的影响。分别用0、5、50、100、500μmol/L褪黑素溶液对葡萄进行浸泡处理,低温贮藏28d,研究外源性褪黑素对贮藏期间葡萄品质、酚类物质含量、抗氧化能力的影响。褪黑素处理能保持葡萄在贮藏期内的硬度,但对TSS、TA和pH无显著性影响。进一步研究得出,褪黑素处理能提高葡萄贮藏期总酚和类黄酮的含量、增强抗氧化能力并降低MDA和H2O2的含量。最低浓度为50μmol/L褪黑素处理可以使葡萄在贮藏期内保持更好的品质、提高酚类物质含量和增加抗氧化能力。 4、不同改性方式对葡萄皮理化性质及酚类物质的研究。以冻干葡萄皮为原料,采用超微粉碎和超高压技术对其进行改性加工处理,研究不同改性工艺对葡萄皮理化性质、基本成分、抗氧化能力以及形貌变化的影响。改性后,可溶性膳食纤维(SDF)含量均显著上升,不可溶性膳食纤维(IDF)含量显著降低,总膳食纤维(TDF)含量无显著变化。超高压处理后,葡萄皮的持水力、膨胀力、持油力都显著升高。超微粉碎处理葡萄皮后,颗粒变小而均匀,空间结构消失,而超高压处理后,纤维组织结构较为疏松,空间结构部分保留。超微粉碎改性后葡萄皮的酚类物质溶出量显著降低,抗氧化能力也显著下降,而超高压处理后酚类物质溶出量显著增加,抗氧化能力也显著增强。 5、超高压处理葡萄皮体外消化过程中抗氧化能力研究。采用模拟胃消化和肠消化的体外模型,研究体外消化对超高压处理前后葡萄皮总酚、类黄酮、黄烷醇、花色苷的溶出量以及抗氧化能力的影响。葡萄皮经超高压改性后,其总酚、类黄酮、黄烷醇以及花色苷的溶出量显著增加,其醇提液的抗氧化能力也显著高于未改性组。葡萄皮在模拟体外消化过程中,经胃肠消化后,总酚、黄烷醇及花色苷溶出量显著降低,然而类黄酮溶出量增加,可能归因于pH和消化酶的作用。从DPPH和ABTS测定的结果可知,醇提取物组的体外抗氧化能力最高,胃消化组的体外抗氧化能力最低,可能与醇提取物和肠消化后类黄酮溶出量要显著高于胃消化组有关。 6、葡萄皮饮食干预对APP/PS1小鼠神经保护作用的研究。以APP/PS1小鼠为研究对象,探究葡萄皮饮食干预对AD小鼠学习及记忆力、皮质与海马区淀粉样前体蛋白(APP)及其水解酶的表达水平、炎症因子和氧化应激水平的影响。葡萄皮饮食干预可以明显改善AD小鼠自主活动异常、提高空间学习能力和新物体识别能力。AD小鼠学习记忆能力明显改善,其机制可能通过降低海马和皮质区BACE1和PS1蛋白的表达,提高ADAM10蛋白的表达,降低炎症因子TNF-α和IL-1β的水平,降低MDA的含量,以及增强SOD活力。通过比较超高压改性前后葡萄皮的干预作用,改性葡萄皮在改善AD小鼠学习记忆能力、降低炎症和氧化应激水平具有一定的优势。