众所周知,人体细胞内活性氧与人的衰老有密切的关系[1]。细胞内活性氧的产生和清除始终处于一种动态平衡。许多研究表明活性氧对细胞有明显的毒害作用,它们能与蛋白质、核酸和脂类发生作用而引起蛋白质失活和降解、DNA链断裂和膜脂过氧化等现象,从而导致细胞结构和功能的破坏[2]。目前研究用于抗氧化来清除活性氧的保健产品主要是非酶类口服食品与酶类化妆品。酶类的化妆品主要以添加超氧化物歧化酶(SOD)为主,但仅仅在皮肤美容方面提示有抗衰老作用,而未真正有效地将“抗衰老”延伸到机体所有组织器官的功能性衰退防护上,因而,开发研究口服含有SOD活性的食品食近年来抗氧化产品研发的热门之一[3]。目前国内SOD产品大都从牛、马、猪、鸡、狗等动物血中提取,存在有血制品带来的病毒、细菌感染的危险,同时由于动物饲养过程中的污染残留使动物提取SOD具有一定安全隐患[4~6]。国际上最近掀起的植物SOD热,以大蒜、韭菜、玉米淀粉等为原料提取制备SOD,分别在动物实验中取得了与动物来源的SOD相同的营养功效,预示了开发植物SOD的应用前景[7~9]。木瓜(Chaenomeles sinesis)是我国卫生部公布的药食两用植物[10]。木瓜中除了含有大量的氨基酸、糖类物质、维生素、矿物质等成分,具有一定的营养补充功能外,文献研究发现木瓜具有以下药理功能:抗炎、镇痛、保肝、抗肿瘤、抗菌功能等,这可能与木瓜含有丰富的抗氧化物质和植物活性成分有关[11]。通过本实验室前期初步研究,发现木瓜提取物中不但含有很高的多酚类物质,还含有较高的超氧化物歧化酶活性[12]。自20纪初环糊精(CDs)被分离得到以来,人们对其研究不断取得新的进展。不仅提高了CDs的产量,而且对天然CDs进行了结构改造,合成了一系列具有独特性能的CDs衍生物。目前,CDs除了在医药工业方面有广泛的用途外,还在食品、化装品、环境保护、色谱分析等方面也得到了应用。一些药物制成CDs包合物后,其溶解度、生物利用度、化学稳定性、不良嗅昧、刺激性等某一方面可能有明显的改善[13,14]。近年来,环糊精在食品工业中的应用越来越广泛,特别在保护多肽、蛋白质、酶类等活性物质的生物活性、提高稳定性、延长半衰期、延缓释放方面起到巨大的作用。运用环糊精包合技术保持产品生物学功效、提高稳定性的特性[15~17],开发木瓜SOD复合抗氧化物可以为木瓜产品的开发开辟一条新的途径。本研究首先对木瓜中的主要抗氧化物进行了分析测定,并着重采用分离纯化技术对其中的SOD进行了定性研究;然后采用生物酶技术、环糊精包合技术及喷雾制粒技术将木瓜中的抗氧化组分转移到环糊精载体上,制备为木瓜SOD抗氧化颗粒(SOD antioxidant particles of Chaenomeles Sinesis,CSAP),提高了SOD及其他抗氧化物的提取率及加工储藏稳定性;最后利用抗氧化功能评价动物模型研究了木瓜复合抗氧化颗粒的生物学抗氧化效应。本研究主要试验结果如下:1.木瓜中的SOD总活力为4.32×104U/100g,其亚型主要为Cu,ZnSOD,其活力为总SOD活力的95%,为4.10×104U/100g,与含SOD的常见市售果蔬相比SOD活力大小依次为大蒜>木瓜>苹果>广柑。2.木瓜中的其他抗氧化物质主要还含有大量的多酚和维生素C,汁液中含量分别为7.8mg/ml和0.65mg/ml。多酚中单宁占50%,黄酮类占16%,其他酚类约占34%。3.对酶解木瓜上清液的SOD进行分离纯化,使SOD比活力由190.1 U/mg提高到6159 U/mg。木瓜SOD的分子量在25KD至31KD之间,为28KD。4.木瓜:水=1:2的比例能够满足超微磨浆顺利进行,又有利于后期SOD的颗粒化加工。单因素试验和正交试验优化得到酶解提取木瓜SOD及其他抗氧化成分的最佳工艺为:酶解液pH值为3,纤维素-果胶复合酶添加量为1.2%,酶解温度为40℃,酶解时间为60分钟。使木瓜出汁率提高了近100%,SOD总活力提高近10.65%。5.β-环糊精和γ-环糊精的包合常数在一定浓度范围内随浓度的增高而增大,1.5%β-环糊精的包合常数为0.79×103,3%的γ-环糊精包合常数为1.8×103,因此选择γ-环糊精作为包合物较为适宜;采用3%的γ-环糊精包合木瓜SOD,经加热(50℃,45分钟)处理、酸处理(pH=1.7,15分钟)和人工胃液(15分钟)处理后SOD活性残留率分别为40%、52%和34%。6.正交实验获得的喷雾制粒最优工艺参数为:料液比为2:1,喷雾制粒的物料温度45℃。木瓜SOD固体颗粒的SOD活性保留率为67.8%,每100gCSAP产品中含SOD活性为2.4×105U。7.木瓜在冻藏4个月后,SOD活性、多酚和维生素C含量分别下降了62%、35%、59%,而CSAP在储藏过程中这些抗氧化物质含量分别下降了34%、11%、23%,CSAP的储藏性能较好。8.动物实验发现CSAP各剂量组中小鼠血清和组织中的MDA含量均低于模型对照组,各剂量组中小鼠血清和组织中的SOD活性均高于模型对照组,表现出了显著的抗氧化效应。