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

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基本信息

  • 批准号：
    31871763
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    60.0万
  • 负责人：
    龚金炎
  • 依托单位：
    浙江科技学院
  • 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
  • 起止时间：
    2019-01-01 至2022-12-31

项目摘要

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.
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。

结项摘要

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。

项目成果

期刊论文数量（14）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（2）
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
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  • DOI：
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  • 发表时间：
    2021
  • 期刊：
    核农学报
  • 影响因子：
    --
  • 作者：
    宋恭帅;刘家源;袁雅雯;濮发祥;王丹丽;蔡瑞康;肖功年;龚金炎
  • 通讯作者：
    龚金炎
Ultrasonic degradation kinetics and isomerization of 3- and 4-O-caffeoylquinic acid at various pH: The protective effects of ascorbic acid and epigallocatechin gallate on their stability.
不同 pH 值下 3-O-咖啡酰奎宁酸的超声降解动力学和异构化：抗坏血酸和表没食子儿茶素没食子酸酯对其稳定性的保护作用
  • DOI：
    10.1016/j.ultsonch.2021.105812
  • 发表时间：
    2021-12
  • 期刊：
    Ultrasonics sonochemistry
  • 影响因子：
    8.4
  • 作者：
    Wang D;Liu J;Qiu S;Wang J;Song G;Chu B;Li L;Xiao G;Gong J;Zheng F
  • 通讯作者：
    Zheng F
Effect of γ-aminobutyric acid supplementation on the composition of Chinese rice wine
添加γ-氨基丁酸对黄酒成分的影响
  • DOI：
    10.1002/jib.539
  • 发表时间：
    2019-01-01
  • 期刊：
    JOURNAL OF THE INSTITUTE OF BREWING
  • 影响因子：
    2.6
  • 作者：
    Gong, Jinyan;Wang, Jingjing;Li, Bobin
  • 通讯作者：
    Li, Bobin
Effect of steam explosion pretreatment on the composition and bioactive characteristic of phenolic compounds in Chrysanthemum morifolium Ramat cv. Hangbaiju powder with various sieve fractions.
蒸汽爆破预处理对菊花酚类化合物组成及活性特性的影响
  • DOI：
    10.1002/fsn3.2805
  • 发表时间：
    2022-06
  • 期刊：
    Food science & nutrition
  • 影响因子：
    3.9
  • 作者：
  • 通讯作者：

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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