





中国农业科学 ›› 2026, Vol. 59 ›› Issue (17): 3890-3906.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2026.17.013
李文峰1,2,3(
), 黄诗涵1,3, 何立群1, 张莲娜1, 朱春霖1, 明建2(
)
收稿日期:2025-12-12
接受日期:2026-07-15
出版日期:2026-09-03
发布日期:2026-09-03
通信作者:
联系方式:
李文峰,E-mail:lwffood@163.com。
基金资助:
LI WenFeng1,2,3(
), HUANG ShiHan1,3, HE LiQun1, ZHANG LianNa1, ZHU ChunLin1, MING Jian2(
)
Received:2025-12-12
Accepted:2026-07-15
Published:2026-09-03
Online:2026-09-03
摘要:
【目的】胭脂萝卜花色苷(anthocyanins of red radish,ARR)是一种加工稳定性强且具有多种生理活性的天然红色素。本研究旨在优化ARR纯化工艺,并系统评估ARR对胰脂肪酶的抑制机制,为开发抗高脂血症的功能性食品提供理论依据。【方法】评价6种不同极性大孔树脂对ARR的吸附与解吸性能,筛选出最优树脂并揭示其吸附ARR的动力学与热力学特征及不同浓度乙醇动态解吸规律;利用超高效液相色谱串联三重四级杆质谱鉴定ARR中花色苷分子构成,评估葡聚糖凝胶柱层析进一步提升ARR纯度的效果;通过体外酶活抑制试验评估ARR对胰脂肪酶的抑制活性及抑制类型,结合傅里叶变换红外光谱及分子动力学模拟技术揭示ARR与胰脂肪酶的分子互作机制。【结果】非极性X-5型大孔树脂吸附与解吸ARR的回收率达到81.17%,显著优于其他树脂。X-5吸附ARR遵循伪一阶动力学与Temkin模型,属于自发吸热反应;35 ℃时具有10.55 mg ARR/g·resin的最大平衡吸附量。40%乙醇为解吸X-5吸附ARR的最佳解吸剂。X-5单独纯化ARR效果优于其联用葡聚糖凝胶纯化。ARR中鉴定出22种花色苷分子,包括15种多酰化花色苷、4种单酰化花色苷和3种普通花色苷,合计占比58.14%的主要成分为天竺葵素-3-(阿魏酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷、天竺葵素-3-(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷、天竺葵素-3-(阿魏酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷和天竺葵素-3-(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷。ARR属于可逆的混合型胰脂肪酶抑制剂,IC50为3.01 mg·mL-1。ARR通过疏水、氢键和静电相互作用影响胰脂肪酶活性口袋的Phe77、His263和Ser152等氨基酸残基,诱导酶二级结构改变并抑制其活性。【结论】利用X-5大孔树脂高效率制备的高纯度ARR,能通过疏水和氢键相互作用对胰脂肪酶发挥混合型可逆抑制作用。
李文峰, 黄诗涵, 何立群, 张莲娜, 朱春霖, 明建. 胭脂萝卜酰化花色苷的吸附纯化行为及其体外抗脂肪酶活性[J]. 中国农业科学, 2026, 59(17): 3890-3906.
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表1
本研究所用6种大孔树脂的物理性质"
| 大孔树脂 Macroporous resins | 极性 Polarity | 颗粒直径 Particle diameter (mm) | 水分含量 Water content (%) | 比表面积 Specific surface area (m2·g-1) | 平均孔径 Average pore diameter (A°) | 孔隙率 Porosity rate (%) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| NKA-9 | 强极性 Strong polarity | 0.3—1.25 | 65—75 | 500—550 | 100—120 | 55 |
| DM301 | 半极性 Semi-polarity | 0.3—1.25 | 65—75 | 500—550 | 100—120 | 55 |
| DM130 | 弱极性 Weak polarity | 0.3—1.25 | 65—75 | 500—550 | 90—100 | 55 |
| AB-8 | 弱极性 Weak polarity | 0.3—1.25 | 65—75 | 480—520 | 130—140 | 46 |
| X-5 | 非极性 Non-polarity | 0.3—1.25 | 65—75 | 500—550 | 55—75 | 55 |
| D101 | 非极性 Non-polarity | 0.3—1.25 | 70.5 | 550—600 | 90—100 | 44 |
表2
单体花色苷的UHPLC-QQQ-MS/MS测定参数"
| 简写 Abbreviation | 花色苷全名 Full name of anthocyanins | 母离子 [M+H]+ | 碎片离子 MS/MS (m/z) |
|---|---|---|---|
| P3CCD5MG | 天竺葵素-3-(咖啡酰)(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(caffeoyl)(caffeoyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1167 | 919; 519; 271 |
| P3CCD5G | 天竺葵素-3-(咖啡酰)(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(caffeoyl)(caffeoyl) diglucoside-5-glucoside | 1081 | 919; 433; 271 |
| P3CFD5G | 天竺葵素-3-(咖啡酰)(阿魏酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(caffeoyl)(feruloyl) diglucoside-5-glucoside | 1095 | 933; 433; 271 |
| P3CD5MG | 天竺葵素-3-(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(caffeoyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1005 | 757; 519; 271 |
| P3CD5G | 天竺葵素-3-(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(caffeoyl) diglucoside-5-glucoside | 919 | 757; 595; 271 |
| P3FCD5MG | 天竺葵素-3-(阿魏酰)(阿魏酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(feruloyl)(caffeoyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1181 | 933; 771; 519; 271 |
| P3FFD5MG | 天竺葵素-3-(阿魏酰)(阿魏酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(feruloyl)(feruloyl)diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1195 | 947; 519; 271 |
| P3FFD5G | 天竺葵素-3-(阿魏酰)(阿魏酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(feruloyl)(feruloyl) diglucoside-5-glucoside | 1109 | 947; 433; 271 |
| P3FD5MG | 天竺葵素-3-(阿魏酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(feruloyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1019 | 771; 519; 271 |
| P3FD5G | 天竺葵素-3-(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(feruloyl)diglucoside-5-glucoside | 933 | 771; 433; 271 |
| P3PCD5MG | 天竺葵素-3-(对香豆酰)(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(p-coumaroyl)(caffeoyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1151 | 903; 519; 271 |
| P3PCD5G | 天竺葵素-3-(对香豆酰)(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(p-coumaroyl)(caffeoyl) diglucoside-5-glucoside | 1065 | 903; 433; 271 |
| P3PFD5MG | 天竺葵素-3-(对香豆酰)( 阿魏酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷Pelargonidin-3-(p-coumaroyl)(feruloyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1165 | 917; 519; 271 |
| P3PFD5G | 天竺葵素-3-(对香豆酰)(咖啡酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(p-coumaroyl)(feruloyl) diglucoside-5-glucoside | 1079 | 917; 433; 271 |
| P3PPD5MG | 天竺葵素-3-(对香豆酰)(对香豆酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(p-coumaroyl)(p-coumaroyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 1135 | 887; 519; 271 |
| P3PPD5G | 天竺葵素-3-(对香豆酰)(对香豆酰)二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(p-coumaroyl)(p-coumaroyl) diglucoside-5-glucoside | 1049 | 877; 433; 271 |
| P3PD5MG | 天竺葵素-3-(对香豆酰)二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(p-coumaroyl) diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 989 | 741; 519; 271 |
| P3PD5G | 天竺葵素-3-(对香豆酰) 二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-(p-coumaroyl) diglucoside-5-glucoside | 903 | 741; 433; 271 |
| P3D5MG | 天竺葵素-3-二葡萄糖苷-5-(丙二酰)葡萄糖苷Pelargonidin-3-diglucoside-5-(malonyl) glucoside | 843 | 595; 519; 271 |
| P3D5G | 天竺葵素-3-二葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-diglucoside-5-glucoside | 757 | 595; 433; 271 |
| P3G | 天竺葵素-3-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-glucoside | 433 | 271 |
| P3G5G | 天竺葵素-3-葡萄糖苷-5-葡萄糖苷 Pelargonidin-3-glucoside-5-glucoside | 595 | 433; 271 |
表3
6种大孔树脂对胭脂萝卜花色苷的吸附和解吸容量及回收率"
| 大孔树脂 Macroporous resin | 吸附能力 Adsorption capacity (mg·g-1) | 吸附率 Adsorption ratio (%) | 解吸能力 Desorption capacity (mg·g-1) | 解吸率 Desorption ratio (%) | 回收率 Recovery ratio (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| NKA-8 | 5.27±0.31b | 85.28±0.23d | 2.98±0.66b | 71.59±18.43a | 61.03±15.55b |
| DM301 | 5.73±0.37ab | 90.91±0.51b | 3.11±0.27b | 69.67±7.72b | 63.31±6.70b |
| DM130 | 5.53±0.32ab | 88.50±1.24c | 3.24±0.59ab | 73.94±10.36a | 65.40±8.72ab |
| AB-8 | 5.80±0.32ab | 91.79±1.19ab | 3.59±0.21ab | 78.93±5.29a | 72.49±5.60ab |
| X-5 | 5.88±0.35a | 92.79±0.19a | 4.05±0.19a | 87.49±7.18a | 81.17±6.51a |
| D101 | 5.90±0.29a | 93.00±0.82a | 3.83±0.79ab | 82.11±13.24a | 76.34±12.21ab |
表4
模型拟合X-5大孔树脂吸附胭脂萝卜花色苷动力学参数"
| 温度 Temperature (℃) | 模型 Model | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| In-particle diffusion (IPD) | Pseudo-second-order kinetic (PSOK) | Pseudo-first-order kinetic (PFOK) | ||||
| R2 | R2 | R2 | 方程 Equation | K1 (g·mg-1·min-1) | Qe (mg·g·resins-1) | |
| 25 | 0.8262 | 0.9737 | 0.9991 | y=0.0954x+0.2832 | 0.032 | 10.48 |
| 35 | 0.6750 | 0.9452 | 0.9997 | y=0.0948x+0.1467 | 0.061 | 10.55 |
| 45 | 0.3918 | 0.7546 | 0.9995 | y=0.0987x+0.0544 | 0.179 | 10.13 |
表5
X-5大孔树脂吸附胭脂萝卜花色苷的吸附等温线模型拟合"
| 温度 Temperature (℃) | 模型 Model | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Freundlich | Langmuir | Temkin | ||||
| R2 | R2 | R2 | 方程 Equation | KT (L·mg-1) | BT (J·mol-1) | |
| 25 | 0.8786 | 0.4421 | 0.9181 | Qe=0.0047lnCe+0.0128 | 15.23 | 0.0047 |
| 35 | 0.7865 | 0.3200 | 0.9742 | Qe=0.0055lnCe+0.0158 | 17.69 | 0.0055 |
| 45 | 0.7535 | 0.3427 | 0.9970 | Qe=0.0099lnCe+0.0285 | 17.79 | 0.0099 |
表6
提取物中单体花色苷含量"
| 花色苷名称 Name of anthocyanins | 粗提物 Crude extract | X-5纯化 Purified by X-5 | X-5和葡聚糖凝胶纯化 Purified by X-5 and dextran gel |
|---|---|---|---|
| P3FD5MG | 139.42±11.14 | 121.98±1.05 | 76.47±2.95**# |
| P3CD5MG | 71.98±0.73 | 58.71±1.72** | 21.28±1.29**# |
| P3FD5G | 59.13±5.76 | 65.52±4.75 | 19.64±1.25**# |
| P3CD5G | 45.81±2.68 | 56.32±1.67** | 6.21±0.31**# |
| P3FFD5MG | 37.62±0.71 | 30.50±1.31** | 11.54±0.38**# |
| P3PD5MG | 33.25±1.31 | 31.83±0.53 | 21.68±1.57**# |
| P3PD5G | 26.51±0.43 | 37.08±2.49** | 9.08±0.95**# |
| P3D5G | 26.9±4.34 | 30.54±3.35 | 13.53±1.30**# |
| P3D5MG | 12.6±0.55 | 12.15±0.10 | 3.92±0.23**# |
| P3CCD5MG | 9.52±0.48 | 7.35±0.12** | 3.08±0.17**# |
| P3PFD5MG | 9.88±0.44 | 9.94±0.27 | 4.66±0.21**# |
| P3FCD5MG | 9.49±0.10 | 9.50±0.83 | 4.51±0.31**# |
| P3CFD5G | 5.47±0.63 | 16.44±0.8** | 2.03±0.15**# |
| P3FFD5G | 4.25±0.03 | 7.35±0.67** | 1.81±0.14**# |
| P3PCD5MG | 3.90±0.25 | 3.37±0.03* | 2.18±0.06**# |
| P3CCD5G | 2.09±0.21 | 10.77±0.35** | 1.26±0.02**# |
| P3PFD5G | 1.73±0.08 | 4.00±0.13** | 0.95±0.03**# |
| P3PCD5G | 1.07±0.11 | 3.18±0.09** | 0.70±0.03**# |
| P3PPD5MG | 1.11±0.04 | 1.02±0.04* | 0.81±0.02**# |
| P3G5G | 0.73±0.12 | 1.20±0.15* | 0.44±0.04*# |
| P3G | 0.62±0.04 | 0.71±0.06 | 0.42±0.00**# |
| P3PPD5G | 0.58±0.03 | 0.90±0.09** | 0.46±0.03**# |
| 多酰化花色苷 Polyacylated anthocyanins | 331.34±11.70 | 316.82±1.28 | 153.42±1.41**# |
| 单酰化花色苷 Monoacylated anthocyanins | 144.06±5.87 | 171.08±8.25** | 38.85±2.08**# |
| 非酰化花色苷 Non-acetylated anthocyanins | 28.25±4.27 | 32.45±3.52 | 14.38±1.28**# |
| 花色苷总量 Total anthocyanin content | 503.65±10.58 | 520.35±6.73 | 206.65±2.22**# |
表7
胭脂萝卜主要花色苷与脂肪酶分子动力学模拟能量"
| 能量 Energy (kJ·mol-1) | 花色苷Anthocyanin | |||
|---|---|---|---|---|
| P3FD5MG | P3FD5G | P3CD5MG | P3CD5G | |
| 范德华能 van der Waal energy | 4327.38±101.75 | -281.45±17.18 | -276.44±29.15 | -235.08±29.81 |
| 静电能 Electrostattic energy | -269.99±33.29 | -302.10±21.13 | -332.55±32.62 | -246.73±31.25 |
| 极性溶剂化能 Polar solvation energy | 268.80±38.32 | 268.30±21.33 | 336.19±44.01 | 209.25±37.31 |
| 溶剂可及表面积能 Solvent-accessible surface area energy | -32.57±1.98 | -29.33±1.80 | -32.22±2.39 | -27.02±3.28 |
| 结合能 Binding energy | 4293.61±99.79 | -344.58±21.30 | -305.03±29.25 | -299.58±26.78 |
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