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酶促甘油解法制备元宝枫籽油二酰基甘油及其神经保护作用研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月28日 来源:Food Bioscience 4.8
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本研究针对神经退行性疾病治疗需求,通过优化元宝枫籽油(ATO)酶促甘油解工艺(1:1底物比,2% Novozym 435,60°C/24h),实现二酰基甘油(DAG)产量>50%,经分子蒸馏纯化后纯度达98.7%。细胞实验证实40 μg mL?1 DAG可使H2O2损伤的PC12细胞存活率提升32%,ROS降低49%,为开发神经保护功能食品提供新策略。
神经退行性疾病如阿尔茨海默病(AD)和帕金森病(PD)的发病机制中,氧化应激导致的神经元损伤是关键环节。元宝枫籽油(ATO)富含具有神经修复作用的神经酸(NA),但其主要成分三酰基甘油(TAG)的生物利用度有限。二酰基甘油(DAG)虽具有更好的神经保护活性,但在天然油脂中含量不足5%。如何高效制备高纯度DAG并验证其神经保护效应,成为功能脂质研发的重要课题。
陕西省科技厅支持的研究团队在《Food Bioscience》发表论文,通过Novozym 435催化ATO甘油解反应,结合分子蒸馏纯化技术,成功获得高纯度DAG,并系统评价了其对H2O2诱导的PC12细胞氧化损伤的保护作用。研究采用酶反应条件优化、放大实验验证、两步纯化工艺建立等关键技术,通过CCK8法检测细胞活力、荧光探针法测定ROS水平、比色法分析MDA含量及SOD/GPx酶活性等实验方法。
【材料与方法】
研究使用机械压榨结合分子蒸馏精制的ATO(酸价0.24 mg g?1),以Novozym 435为催化剂,在无溶剂体系中考察底物摩尔比、酶用量、温度和时间对DAG产率的影响。50倍放大实验验证工艺稳定性,分子蒸馏(100°C/0.1 mbar)联合硅胶柱色谱(洗脱剂乙酸乙酯:正己烷=1:9)实现DAG纯化。
【生产DAG的酶促甘油解】
优化条件(ATO:甘油=1:1,2%酶量,60°C,24h)下DAG产率>50%,放大实验保持50%产率且酶可重复使用6次。纯化后DAG纯度达98.74±0.14%,保留NA(5.67±0.33%)等关键脂肪酸。
【神经保护效应】
40 μg mL?1 DAG处理使H2O2损伤的PC12细胞:
• 存活率提升32%(CCK8法)
• ROS水平降低49%(DCFH-DA荧光法)
• MDA含量降至20.8 μM mg?1蛋白(硫代巴比妥酸法)
• SOD和GPx活性恢复至接近正常水平
【结论】
该研究首次建立ATO酶法制备高纯度DAG的标准化工艺,证实其通过清除ROS、抑制脂质过氧化、激活内源性抗氧化酶系统发挥神经保护作用。研究成果为开发基于ATO的功能食品和神经退行性疾病辅助治疗剂提供理论依据与技术支撑,同时为植物油脂高值化利用开辟新途径。工艺的规模化可行性(50倍放大)和酶重复使用性(6次循环)显著提升产业化应用前景。
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