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超声效应对杭白菊中咖啡酰奎宁酸稳定性影响及其机理研究
结题报告
批准号:
31871763
项目类别:
面上项目
资助金额:
60.0 万元
负责人:
龚金炎
依托单位:
学科分类:
C2002.食品生物化学
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
袁海娜、王宏鹏、楚秉泉、于林凯、王静静、尉鑫欣、黄熙莺
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中文摘要
绿原酸(5-CQA)和3, 5-二咖啡酰奎宁酸(3, 5-diCQA)是杭白菊主要活性成分。超声波辅助提取具有低温、快速、高效、环保等优势,已应用于杭白菊深加工产业,然而其空化等效应可能导致该技术应用产生负面效应。本项目拟以杭白菊中的5-CQA和3, 5-diCQA为主要研究对象,借助HPLC-DAD、UPLC-QTOF-MS等技术手段,研究超声波空化效应、自由基效应等对咖啡酰奎宁酸异构化和降解的影响;通过建立不同咖啡酰奎宁酸降解动力学模型,确定咖啡酰奎宁酸结构与稳定性的关系;通过解析5-CQA和3, 5-diCQA的降解产物,揭示其在超声场下的降解途径和降解机理,为有效调控超声场下杭白菊功能成分的稳定性奠定理论和技术基础,以期为天然产物深加工产业提供新的理论依据与技术参考。
英文摘要
Chlorogenic acid (5-CQA) and 3,5-dicaffeoylquinic acid (3,5-diCQA) are two main bioactive ingredients of Chrysanthemum morifolium Ramat. Ultrasound assisted method has been applied in extraction of the bioactive ingredients from the plant because of its merits in light of its low extraction temperature, speed, high efficiency and environment-friendly technology. However, the cavitation effect of ultrasound may bring negative effects on the application of ultrasound extraction in Chrysanthemum morifolium Ramat. The objectives of this proposal include the investigation of the ultrasound extraction on stability of caffeoylquinic acids; and the influence of cavitation effect on isomerization and degradation of caffeoylquinic acids. In addition, degradation pathways and mechanisms of 5-CQA and 3,5-diCQA under the ultrasonic process will be investigated through analyzing structures of degradation products, which will be characterized by HPLC-DAD and UPLC-QTOF-MS. This project aims to reveal the negative effects of ultrasound assisted extraction on 5-CQA and 3,5-diCQA, as well as other bioactive ingredients, in Chrysanthemum morifolium Ramat, and provide scientific foundations in terms of the extraction optimization and deep understanding of the molecular stability of bioactive chemicals, for the industrial processing of the value-added medicinal plant.
超声波辅助提取已应用于植物提取物行业,但其空化效应可能导致该技术应用产生负面效应。本项目以杭白菊中的5-CQA和3,5-diCQA等咖啡酰奎宁酸(CQAs)为主要研究对象,建立其降解动力学模型,研究不同pH下超声波效应对CQAs降解和异构化的作用;通过分析降解产物,揭示其超声降解途径和降解机理,为天然产物深加工产业提供新的理论依据。重要研究结果和科学意义:.(1)研究了超声因素对5-CQA、3-CQA、4-CQA、3,5-diCQA、4,5-diCQA和3,4-diCQA稳定性的影响,并建立了超声降解动力学模型。CQAs超声稳定性与pH关系紧密;随pH增大,稳定性逐渐减弱,发生异构,降解率也逐渐增大;超声显著促进了其降解和异构化。随超声时间的延长,羟基自由基的浓度明显上升。CQAs的降解和异构化与自由基的浓度呈正比。随着EGCG和Vc的加入,自由基的浓度下降,超声效应对CQAs的降解和异构化作用减弱。.(2)Di-CQAs的稳定性比mono-CQAs更好。mono-CQAs中,4-CQA最不稳定;5-CQA和3-CQA易转化为4-CQA,4-CQA易转化为3-CQA;di-CQAs中,3,4-diCQA最不稳定;3,5-diCQA易转化为3,4-diCQA,3,4-diCQA、4,5-diCQA易转化为3,5-diCQA;同时,均可降解生成mono-CQAs;3,5-diCQA和3,4-diCQA易降解成3-CQA,4,5-diCQA易降解成5-CQA。.(3)建立了不同pH下添加Vc和EGCG的CQAs超声降解动力学模型。Vc对mono-CQAs保护作用比EGCG强,在di-CQAs中,正好相反,但均无量效关系,且都不能完全消除超声效应的影响。.(4)杭白菊超声后,mono-CQAs含量变化不大,Di-CQAs含量升高。加入EGCG和Vc后,3-CQA, 4-CQA均不变,5-CQA、3,4-diCQA、3,5-diCQA、4,5-diCQA含量均降低,但Vc的促降解作用更为明显。.围绕上述结果,在Food Hydrocolloids、Ultrasonics Sonochemistry等权威杂志上发表SCI第一标注论文14篇,授权发明专利2项,培养硕士研究生3人。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:https://doi.org/10.1016/j.foodhyd.2021.107420
发表时间:2022
期刊:Food Hydrocolloids
影响因子:--
作者:Gongshuai Song;Jiayuan Liu;Qi Wang;Danli Wang;Bingquan Chu;Ling Li;Gongnian Xiao;Jinyan Gong;Fuping Zheng
通讯作者:Fuping Zheng
Layer-by-layer self-assembly of hollow dextran sulfate/chitosan-coated zein nanoparticles loaded with crocin: Fabrication, structural characterization and potential biological fate
负载藏红花素的空心硫酸葡聚糖/壳聚糖包被的玉米醇溶蛋白纳米粒子的层层自组装:制造、结构表征和潜在的生物命运
DOI:10.1016/j.foodhyd.2021.107420
发表时间:2021-12-03
期刊:FOOD HYDROCOLLOIDS
影响因子:10.7
作者:Song, Gongshuai;Liu, Jiayuan;Zheng, Fuping
通讯作者:Zheng, Fuping
Degradation kinetics and isomerization of 5-O-caffeoylquinic acid under ultrasound: Influence of epigallocatechin gallate and vitamin C.
超声下 5-O-咖啡酰奎尼酸的降解动力学和异构化:表没食子儿茶素没食子酸酯和维生素 C 的影响
DOI:10.1016/j.fochx.2021.100147
发表时间:2021-12-30
期刊:Food chemistry: X
影响因子:--
作者:Wang D;Wang J;Sun J;Qiu S;Chu B;Fang R;Li L;Gong J;Zheng F
通讯作者:Zheng F
Comparison of non-covalent binding interactions of six caffeoylquinic acids with β-lactoglobulin: Spectroscopic analysis, molecular docking and embedding of curcumin
六种咖啡酰奎宁酸与β-乳球蛋白的非共价结合相互作用的比较:光谱分析、姜黄素分子对接和嵌入
DOI:10.1016/j.foodhyd.2022.108391
发表时间:2022-12
期刊:Food Hydrocolloids
影响因子:10.7
作者:Jiayuan Liu;Gongshuai Song;Like Zhou;Danli Wang;Tinglan Yuan;Ling Li;Guanghua He;Gongnian Xiao;Jinyan Gong
通讯作者:Jinyan Gong
Sonochemical effects on fabrication, characterization and antioxidant activities of β-lactoglobulin-chlorogenic acid conjugates.
声化学对β-乳球蛋白-绿原酸缀合物的制造、表征和抗氧化活性的影响
DOI:10.1016/j.ultsonch.2022.106240
发表时间:2023-01
期刊:ULTRASONICS SONOCHEMISTRY
影响因子:8.4
作者:Liu, Jiayuan;Song, Gongshuai;Zhou, Like;Yuan, Yawen;Wang, Danli;Yuan, Tinglan;Li, Ling;He, Guanghua;Xiao, Gongnian;Chen, Feng;Gong, Jinyan
通讯作者:Gong, Jinyan
β-乳球蛋白-咖啡酰奎宁酸-透明质酸复合 物超声构建及其递送姜黄素机制研究
  • 批准号:
    Z24C200014
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2024
  • 负责人:
    龚金炎
  • 依托单位:
β-乳球蛋白-咖啡酰奎宁酸纳米复合物的超声构建机制及其功能因子输送特性研究
  • 批准号:
    32372469
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    50万元
  • 批准年份:
    2023
  • 负责人:
    龚金炎
  • 依托单位:
国内基金
海外基金