植物外源多酚氧化酶酶促合成茶黄素的研究进展

近年来,茶黄素作为一种具有多种生理功能的天然物质,受到国内外研究者们的广泛关注.本文从筛选酶促合成茶黄素PPO的酶源、影响茶黄素制备的因素、酶工程技术在制备茶黄素上的运用以及植物源PPO结构特点和酶促氧化茶黄素机理等方面综述PPO酶促合成茶黄素的研究进展,以望能为工业化制备茶黄素提供参考.     

酶促合成茶黄素的茶鲜叶酶源筛选

通过对不同季节、不同采摘标准的20个茶树品种鲜叶的多酚氧化酶(PPO)活性及其同工酶分析,筛选出了3种PPO活性较高的茶鲜叶原料,然后以其匀浆液以及在匀浆液中添加速溶绿茶的方法,以催化速溶绿茶酶促合成茶黄素的效率为标准筛选了酶促合成茶黄素的茶鲜叶酶源。结果表明,各茶树品种茶鲜叶PPO活性以夏季一芽二叶较高,酶活性较高的3个品种依次为政和大白茶、福云6号及桃源大叶;不同品种茶鲜叶的PPO同工酶在谱带数目、迁移率和谱带染色深浅3个方面有差异,20个品种有2条相同的同工酶带,其Rf值分别为0.27和0.53,政和大白茶、桃源大叶、福云6号均有5条明显的同工酶带,且以政和大白茶的谱带染色最深;单位质量的政和大白茶鲜叶匀浆液自身酶促合成茶黄素的量高于桃源大叶与福云六号;参加酶促反应合成茶黄素的儿茶素主要为EC、EGCG和ECG;添加速溶绿茶作为底物合成茶黄素的量远高于茶鲜叶自身酶促合成茶黄素的量,其中政和大白茶反应体系中茶黄素的质量浓度达212.01mg/L,为自身酶促合成茶黄素质量浓度(39.05mg/L)的5.43倍。     

毛栓菌多酚氧化酶酶学性质及茶黄素的酶促合成研究

研究从毛栓菌中分离得到的多酚氧化酶(PPO)用于茶黄素的体外氧化制备。结果表明毛栓菌胞外PPO较适的反应温度范围在28~36℃之间;最适pH值为5.2;恒温反应30min内均表现出较高的活性和稳定性;50%的硫酸铵可以沉淀粗酶液中96.0%的PPO。将毛栓菌PPO加入到儿茶素反应液中进行双液相反应,可得到10.19%的茶黄素,与茶鲜叶来源的PPO相比,毛栓菌PPO制备茶黄素的总含量偏低,但其中TF-3-G的比例较高,达到总茶黄素的68.10%,占脂型茶黄素总量的92.08%。     

茶黄素生物合成的研究进展

本文综述了茶黄素合成过程中影响茶黄素的形成、降解的各个因素，为茶黄素的生物合成提供了基本的思路，并展望了茶黄素将来进一步研究的方向和发展前景。     

儿茶素体外氧化制取茶黄素的研究进展

茶黄素[Theaflavins;(TFs)]最早是由RobertsE.A.H.发现的,指红茶中溶于乙酸乙酯呈橙黄色的物质,由多酚类及其衍生物氧化缩合而成。茶黄素不仅是红茶的重要品质成分之一,而且具有良好的医药保健功能。近年来的研究认为,茶黄素具有抑菌、抗病毒、抗氧化、抗衰老、抗突变、抗癌防癌、降血糖、降血脂、防治心血管疾病等功效,甚至对艾滋病毒逆转录酶和多种DNA聚合     

儿茶素体外氧化制备茶黄素的研究

对儿茶素通过体外酶促氧化和化学氧化定向制备茶黄素进行了研究,并对两种制备途径进行了比较。酶促氧化结果表明,发酵80分钟时,茶黄素的生成量最高(为15.05%)。化学氧化结果表明,以大叶儿茶素为材料,浓度为10βmg/ml, 氧化剂的比例为2:3:1（儿茶素: K₃Fe(CN)₆:NaHCO₃）时,有利于茶黄素类物质的形成。     

固定化酶膜催化茶多酚形成茶黄素反应条件优选

用SAS统计软件中的响应面分析法探讨了固定化多酚氧化酶酶膜催化儿茶素生产茶黄素的最佳反应条件,确定了酶膜法生产高纯度茶黄素的五个重要因素及最佳组合。五个因素包括反应时间、酶与底物之比、通气量、底物浓度和pH值。最佳反应条件为：反应时间49βmin、酶与底物之比为1:128.7、通气量为23.81L/min 、底物浓度5.95βmg/ml和pH值4.3。该条件下产物茶黄素浓度的理论值为0.766βmg/ml,实测值为0.754±0.017βmg/ml,表明优化模型合理,条件筛选结果准确。     

绿茶儿茶素的酶促氧化和化学氧化的动力学特性

由于绿茶儿茶素被多酚氧化酶和过氧化物酶氧化生成不稳定的醌类和半醌类,使得儿茶素酶促氧化的动力学特性至今尚不明确。为解决这个问题,以抗坏血酸作为耦合试剂,通过测定抗坏血酸的减少或采用比色法测定消耗一定量的抗坏血酸所需要的时间,可以测定儿茶素酶促氧化的动力学常数。     

红条茶加工过程中茶黄素组分的动态变化

以适制红茶茶树品种政和大白茶春季一芽二叶新梢为原料,通过分析其红条茶加工中多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)酶活性及其比值,探讨儿茶素组分与茶黄素组分动态变化。结果表明,萎凋期间,PPO、POD酶活性在萎凋末期达到最大值,儿茶素总量小幅下降,茶黄素组分TF小幅上升,PPO/POD比值从0.78下降到0.33;揉捻阶段,儿茶素组分含量下降加快,ECG、GCG、EC下降幅度较大,茶黄素组分快速上升,且TFDG增幅最大,PPO/POD比值降至0.28;发酵期间,儿茶素组分含量下降较揉捻时慢,茶黄素组分及总量在发酵4 h时达到最大值,PPO/POD比值在发酵3 h时下降至最小值0.27,此后上升;干燥阶段,儿茶素组分含量略减,其中EGCG降幅最大,茶黄素组分下降,其总量降至干重的0.47%,PPO/POD比值上升至0.47。认为红条茶加工中儿茶素组分与茶黄素组分动态变化是PPO、POD酶活性及其比值驱动的结果,且可根据PPO/POD比值确定各工艺适度的标准。     

儿茶素组成和理化条件对茶黄素酶催化合成的影响

利用梨果实多酚氧化酶,在单因素试验基础上,设计正交试验,进行酶性合成茶黄素,研究儿茶素组成和理化条件对茶黄素合成的影响,以确定最佳反应条件。结果表明,以儿茶素混合物C(EGC>200mg/g,EGCG>200mg/g,儿茶素总量>500mg/g)为材料,茶黄素酶促合成的最佳条件为:反应体系的最佳pH值为5.5,温度为30℃,底物浓度为5mg/ml,酶添加量为75ml/1000mg,最佳反应时间40min。pH值和儿茶素浓度是反应体系中两个重要的影响因子(P<0.05)。     

茶儿茶素组分圆形纸色谱定量法的局限性

采用高效液相色谱法对圆形纸色谱法的可靠性进行了研究。结果表明:该方法可靠性差,特别是含量较低的儿茶素组分分析误差大,不能完全反映其真实状况,但其总量测定具有一定的准确性。该方法对于严格的科研检测存在着较大的局限性。     

高纯度茶色素产品的化学组成与检测

用高压液相色谱同步分析测定了用固定化多酚氧化酶生化反应器生产的茶色素产品的茶黄素和儿茶素的含量和组成。产品的茶黄素总量为78．94％，其中TF5．89％、TF3G14．54％、TF3’G11．17％、TFDG47．34％。产品中残留的儿茶素为13．83％，其余7．23％为茶红素等成分。     

茶黄素的生理功效研究进展

茶黄素是红茶中的主要成分,是多酚类物质氧化形成的一类能溶于乙酸乙酯的、具有苯并卓酚酮结构的化合物总称,具有抗氧化、抗衰老、抗突变、抗癌防癌、降血糖、降血脂、防治心血管疾病等多种功效,有很好的应用价值和开发前景,已成为国内外研究的热点。本文对国内外茶黄素生理功效的研究进展进行了综述,为茶黄素的深入研究提供参考。     

脂质体儿茶素在家兔体内的生物利用度与药物动力学

取健康家兔10只,随机分为2组,单剂量静注和灌服脂质体儿茶素（Catechin Liposome）25mg/kg。用高效液相色谱法测定血浆中儿茶素原药质量浓度。房室模型分析表明：健康家兔静注儿茶素脂质体的药时数据符合无吸收二室开放模型,主要药物动力学参数为：t_1/2α0.18±0.01βh,t_1/2β1.52±0.08βh,V_d4.48±0.24L,Cl_B2.05±0.07L/h,AUC29.20±1.00βmg/（L.h）,K₁₀1.64±0.19h^–1,K₂₁1.08±0.06h^–1,K₁₂1.61±0.19h^–1。健康家兔灌服脂质体儿茶素的药时数据符合一级吸收一室开放模型,主要药物动力学参数为：t_1/2k_a 0.27±0.03βh,t_1/2k_e 1.72±0.04βh,t_max0.87±0.05βh,C_max6.53±0.62βmg/L,AUC 25.90±1.34βmg/（L.h）,F 88.60±5.73%。脂质体儿茶素在健康家兔体内的药动学特征是：吸收迅速,达峰时间较短,消除慢,半衰期延长,表现分布容积大,口服生物利用度高。结果表明：儿茶素经脂质体包封后,药物动力学及组织分布均发生了明显改变。     

茶树愈伤组织培养及其儿茶素累积

对不同培养条件下茶愈伤组织生长及其儿茶素累积情况进行了研究,结果表明,激素 IBA 或KT 在单独使用时,效果各异,但两者间存在明显的互相作用效应,其中以 KT 10mg/L 和 IBA0.1mg/L 组合,对儿茶素累积最为有利,MS 培养基适合愈伤组织生长,而 White 培养基上的细胞儿茶素累积最高;提高蔗糖浓度有利于次生代谢产物的形成,但浓度过高不利于愈伤组织生长;在一个生长周期中,儿茶素累积的增加与愈伤组织鲜重增长密切相关,儿茶素含量在直线期末、静止期初最高。通过对培养材料来源的选择和培养基组成的调节,使茶愈伤组织儿茶素含量从不足1mg/gFW 提高至16—20mg/gFw。     

大麦籽粒中4种主要黄酮类化合物的HPLC测定方法研究

为给大麦主要黄酮类化合物含量的快速测定及开发利用提供依据,对利用高效液相色谱技术(HPLC)分离和同时测定大麦中黄酮类化合物儿茶素、杨梅素、槲皮素、山奈酚含量的方法进行了研究.结果表明,采用HPLC同时测定4种大麦黄酮类化合物的优化色谱条件为:YMC-Pack ODS AM-303 (5 μm, 250 mm_4.6 mm i.d.)色谱柱;流动相A-0.1%冰乙酸水溶液,B-乙睛,梯度洗脱;流速0.8 mL/min,进样量10 μL.儿茶素、杨梅素、槲皮素、山奈酚分别在0.063～2.000 μg (R2=0.9999)、0.034～1.100 μg (R2=0.9998)、0.025～0.800 μg (R2=0.9993)、0.018～0.560 μg (R2=0.9995)成良好的线性关系,加样回收率分别为96.88%(RSD=1.30%)、98.30%(RSD=0.57%)、96.29%(RSD=1.20%)、101.59%(RSD=0.73%). 测定方法简便、快捷,结果准确、重复性好,可用于大麦4种主要黄酮类化合物的同时测定.     

培养基组分对茶树悬浮培养细胞儿茶素含量的影响

在茶树细胞固体培养研究的基础上，系统分析了培养基大量元素、微量元素和有机物质等对茶树悬浮培养细胞儿茶素产生的影响。根据试验结果，设计了儿茶素生产培养基，使茶悬浮细胞儿茶素总量提高至于重的３０％左右。改良培养基上茶树悬浮培养细胞的儿茶素形成高峰期在２０一２５ｄ间。