白芸豆提取物性质、用途与生产工艺
白芸豆提取物为豆科草质藤本植物白芸豆Phaseolus vulgaris的成熟种子提取物；主要含有蛋白质、脂肪、碳水化合物以及一些活性较高的功能性物质如植物凝集素(PHA)，α-淀粉酶抑制剂，多糖及膳食纤维，黄酮，植物血凝素，食用色素等和一些营养成分，如维生素、矿质元素和赖氨酸、亮氨酸和精氨酸等氨基酸、钾、镁、钠等元素；其中，不溶性膳食纤维具有降低患肠癌的概率的功效、水溶性膳食纤维具有调整糖类和脂类代谢的功能、黄酮具有抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、改善微循环、抗肿瘤等功能、芸豆色素有较好的光、热稳定性和结晶性等性能、淀粉酶抑制剂具有降血糖作用、胰蛋白酶抑制剂和蛋白质对肿瘤细胞的发展抑制作用；常用于保健食品原料的生物产品中。
【基源】豆科草质藤本植物芸豆Phaseolus vulgaris的成熟种子白芸豆。
【别名】白芸豆( white kidney bean) ，生物学名菜豆，别名四季豆、白腰豆等。
【分布】白芸豆是丽江传统的豆科作物，主要产自丽江西部的太安、鲁甸、巨甸、黎明等高寒山区，丽江芸豆品质好，颗粒饱满，色泽光亮，是制作豆沙、豆馅、豆酥及高档糖果、豆粉、豆奶的上等原料和出口创汇的抢手货。
【植物形态】根系较发达。茎蔓生、半蔓生或矮生。初生真叶为单叶 ，对生；以后的真叶为三出复叶，近心脏形。总状花序腋生，蝶形花。花冠白、黄、淡紫或紫等色。自花传粉，少数能异花传粉。每花序有花数朵至10余朵，一般结2～6荚。荚果长10～20厘米，形状直或稍弯曲，横断面圆形或扁圆形，表皮密被绒毛；嫩荚呈深浅不一的绿、黄、紫 红（或有斑纹）等颜色，成熟时黄白至黄褐色。随着豆荚的发育，其背、腹面缝线处的维管束逐渐发达，中、内果皮的厚壁组织层数逐渐增多，鲜食品质因而降低。故嫩荚采收要力求适时。每荚含种子4～8粒，种子肾形，有红、白、黄、黑及斑纹等颜色。
图1为白芸豆
白芸豆中蛋白质含量19.9%～20.0%，脂肪含量1.6%～2.1% ，碳水化合物含量37.6%～48.5%，并含有丰富的Ca、Fe、维生素C、维生素B1、维生素B2等维生素。
芸豆的有效成分是菜豆素(phaseolin), 也有称之为菜豆蛋白, 是一种7S、含三个多肽亚基(α, β 和 γ)的寡聚球蛋白, 占芸豆籽粒总蛋白的50%以上, 是白芸豆主要的贮存蛋白, 存在于芸豆的胚轴中。种子含糖蛋白、一种胰蛋白抑制物, 此外还含血球凝集素(hemagglutinine)。种子的子叶和轴部分含豆甾醇、谷甾醇和少量菜油甾醇、植物凝集素(PHA)。种皮含无色蹄纹天竺素(leucopelargonidin)、无色矢车菊素(leucocyanidin)、无色飞燕草素(leucodelphini-din), 以及山柰酚(kaempferol)、槲皮素(quercetin)、杨梅树皮素(myriscetin)、蹄纹天竺素(pelargonidin)、矢车菊素(cyanidin)、飞燕草素(delphinidin)、短牵牛素(petunidin)、锦葵花素(malvidin)等的3-葡萄糖苷, 山柰酚木糖葡萄糖苷, 蹄纹天竺素、矢车菊素、飞燕草素等的3, 5-二葡萄糖苷。
1.多糖及膳食纤维
膳食纤维主要有两种，其中不溶性膳食纤维能吸收水分，软化粪便，增加粪便的体积，能刺激肠的蠕动，加速排便，以减少粪便中有害物质与肠道接触的时间，降低患肠癌的概率; 水溶性膳食纤维具有调整糖类和脂类代谢的功能，对降低人体胆固醇含量、预防心血管疾病等具有良好效果。
2.黄酮
生物类黄酮具有多种生物活性，具有抗菌、消炎、抗突变、降压、清热解毒、改善微循环、抗肿瘤、抗氧化等重要的功能。
3.植物血凝素
植物血细胞凝集素( Phytohaemagglutinin，PHA)简称植物血凝素，主要是从植物种子中提取分离出的一种糖蛋白，由于其对糖的特异结合性决定了它在动植物体内具有重要而特殊的生物学功能，在临床疾病防治、机体生理活动调控以及生物工程等方面展示出了十分广阔的应用前景。
4.食用色素
天然色素存在于食用生物体内( 主要在食用植物中) ，食用极为安全。然而，天然食用色素一般难以结晶，且光、热稳定性较差，限制了应用价值。而芸豆色素有较好的光、热稳定性和结晶性，因而有着广阔的开发前景。该色素添加到食品中不仅可以着色，还具有抗氧化和抑菌效果。
5.淀粉酶抑制剂
α -淀粉酶抑制剂(α-amylase inhibitor，α-AI) 是一种糖苷水解酶抑制剂。它通过抑制肠道内唾液及胰α-淀粉酶的活性，阻碍食物中淀粉及其他碳水化合物的消化吸收，选择性地减少糖份摄取，降低血糖含量，减少脂肪合成，从而起到降糖、减肥及预防肥胖的作用。从白豆中提取的α-AI活性较高，对哺乳动物胰α-淀粉酶有较强的抑制作用，国外已将其作为减肥保健食品进行应用。
6.胰蛋白酶抑制剂
胰蛋白酶抑制剂(Trypsin inhibitor，TI) 是一类天然的抗虫物质，能削弱或阻断昆虫消化道内的蛋白酶对食物蛋白质的消化作用而使昆虫非正常发育或死亡，在生物的生理体系中具有重要调节作用，在肿瘤抑制方面有潜在应用价值。
7.蛋白质
白芸豆含有尿毒酶和多种球蛋白等独特成分，具有提高人体自身的免疫能力，增强抗病能力，激活淋巴T细胞，促进脱氧核糖核酸的合成等功能，对肿瘤细胞的发展抑制作用。
1.球蛋白的提取：白芸豆烘干粉碎后过60目筛，按1∶10 加入蒸馏水，在40℃提取2次，每次2h，提取后离心，弃去上清液，取沉淀干燥，作为球蛋白提取试验的原料。在NaCl 浓度2.5 g/100 m L，料液比1∶22(g/mL),提取温度55℃ ，提取时间5h等的条件下得到的球蛋白提取液经4000 rpm离心20 min 取上清液，测定上清液中的蛋白含量。
2.清蛋白的提取：取60目细度的白芸豆粉，按1∶8( g/m L) 的料液比加入蒸馏水，在55℃ 温度下浸提3h后，4000r/min离心20min，上清液即为白芸豆清蛋白提取液。
3.α-淀粉酶抑制剂的提取：α-淀粉酶抑制剂的制备主要有两种方法, 即发酵法和植物提取法。
作为植物源获得的α-AI, 其分离纯化方法的主要步骤包括磨碎、热处理或用水浸提、用硫酸铵沉淀或乙醇分离、过DEAE-cellulose柱层析、Sephadex G-75 柱凝胶层析以及CM-celulose柱层析后分离, 冻干得白色粉末状酶。还报道有提纯方法是:植物籽实经水浸泡→研磨组织→离心, 收集上清液→迅速升温, 选择性热变性→冷至室温后, 离心收集上清液→盐析沉淀→缓冲液透析→DEAE-32层析→聚乙二醇 6000浓缩→亲和层析→浓缩冻干。
α-淀粉酶抑制剂的测定内容主要有:活性测定、含量、纯度、相对分子质量等。活性测定主要使用的方法是VanLoos 碘比色法或3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法。具体如下:
（1）3, 5-二硝基水杨酸(DNS)比色法(即Bernfeld法)等量的抑制剂待测液和α-淀粉酶稀释液37℃预温15min, 再加2%可溶性淀粉溶液, 准确反应5min, 加入DNS, 沸水浴5min, 取出后冰浴5min(终止反应)。以蒸馏水取代抑制剂待测液、α-淀粉酶稀释液作为对照和空白组。稀释至合适倍数后在520 nm测定OD值。
（2）碘比色法α-淀粉酶稀释液和抑制剂待测液于37℃保温10 min,再加入淀粉溶液, 在37℃保温振荡5min, 取出后冰至0℃,加碘液, 在660nm下测定OD值。 本信息是由Chemicalbook的丁红编辑整理。（2015-09-14）
1.作为生产白芸豆多肽和氨基酸的一个原料来源。
2.用于保健食品原料的生物产品中,作为一种高钾低钠食品，适合于高血脂、心脏病、动脉硬化和忌盐患者食用。
3.白芸豆蛋白质中含有一种天然的α－淀粉酶抑制剂，可以用于肥胖症、脂肪过多症、动脉硬化症、高血脂及糖尿病等的治疗。
4.用于止血和动物遗传分析。
白芸豆提取物
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