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基本信息
- 項目名稱：
- 紅景天復(fù)合運(yùn)動飲料的研究與開發(fā)
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 中藥中含有黃酮、多糖、酚酸等有效成分，研究證明這些有效成分在改善肝臟代謝和酶的活性、抗氧化、耐缺氧、清除自由基和酶的活性有著良好效果。利用中草藥這些特性，在本研究的前期工作中，通過將具有藥食兩用特性的材料紅景天、龍眼、桑葉、大棗等材料通過合理配方和加工工藝，研制了紅景天復(fù)合飲料。本課題的的主要任務(wù)希通過測定功效成分含量、功效性能、動物和生理實驗驗證該飲料抗疲勞性能，開發(fā)其功能，做好產(chǎn)品的推廣工作。
- 詳細(xì)介紹：
- 一、 作品選題背景 隨著我國人民的生活水平不斷改善和提高，各種國際體育大賽紛紛在中國舉辦，中國的體育運(yùn)動的重點已不僅僅是獲得獎牌為國增光，也愈來愈重視全民健身強(qiáng)體，全國上下掀起了全民健身的熱潮，在健身和運(yùn)動中，運(yùn)動性疲勞成為了人們關(guān)注的焦點。運(yùn)動性疲勞又稱體力性疲勞，是指由機(jī)體運(yùn)動本身所引起的“機(jī)體生理過程不能持續(xù)其功能在一特定水平上和（或）不能維持預(yù)定的運(yùn)動強(qiáng)度的機(jī)體運(yùn)動能力下降的現(xiàn)象”。除了競技體育和日常運(yùn)動造成的疲勞，科學(xué)研究顯示，氧氣在空氣中的含量已經(jīng)由原來的21%下降至15%。封閉的工作空間，長期處于高電磁輻射的環(huán)境中，繁重的工作壓力以及不良的生活方式，都使得現(xiàn)代人長期處于缺氧的亞健康狀態(tài)。由“亞健康”導(dǎo)致的身心疲勞，直接影響到人們的生活工作和學(xué)習(xí)質(zhì)量，并影響至整個社會。因此，人們迫切需要有一種“靈丹妙藥”可以使人體迅速從疲勞中恢復(fù)過來，投入到新的運(yùn)動和工作中去。 市場上飲料有很多種類，碳酸飲料、果汁飲料，茶飲料、咖啡飲料、減肥飲料等參差不齊。碳酸飲料居于主導(dǎo)地位，果汁飲料業(yè)居于重要位置，但是功能飲料、運(yùn)動飲料市場也處于明顯的加速階段，專家稱在未來的幾年運(yùn)動飲料市場前景廣大。目前，運(yùn)動飲料的主要市場是在北美和亞太地區(qū)。在美國，運(yùn)動飲料占整個軟飲料48%的市場份額。根據(jù)調(diào)查，與世界發(fā)達(dá)國家相比，中國功能飲料的人均消費量每年僅為0.5公斤，距離全世界人均7公斤的消費量尚有較大空間。說明中國碳酸飲料市場潛力巨大，而“紅牛”、“健力寶”、“佳得樂”“脈動“的出現(xiàn)使中國運(yùn)動飲料市場豐富起來。不過據(jù)專家介紹，專業(yè)的運(yùn)動隊中現(xiàn)在已經(jīng)很少選用這些飲料了。像“紅?！敝泻锌Х纫虻某煞?，對運(yùn)動員來說是違禁成分；像“健力寶”雖然含有礦物質(zhì)微量元素，但是糖分偏高，還是充氣飲料。其他飲料也同樣遭遇如此困惑。 隨著體育運(yùn)動的興起、消費者保健意識的加強(qiáng)和日常消費需求的上升，中國運(yùn)動與功能飲料市場已經(jīng)進(jìn)入了新的發(fā)展階段，上市品種也不斷增加。隨著近年全國CPI和PPI系數(shù)屢創(chuàng)新高，飲料企業(yè)也面臨著成本上漲、消費人氣低迷的尷尬現(xiàn)狀。如果僅僅是通過直接提價的方式來緩解成本壓力，并非萬全之策。同時2010年9月，國務(wù)院總理溫家寶在 “關(guān)于深入貫徹落實科學(xué)發(fā)展觀若干重大問題”的專題報告中強(qiáng)調(diào)指出，要堅持以人為本，把科學(xué)發(fā)展的成果體現(xiàn)在提高人民生活水平上，體現(xiàn)在滿足人民物質(zhì)文化需求上，體現(xiàn)在人的全面發(fā)展上。要抓住機(jī)遇，迎接挑戰(zhàn)，把各方面的積極性引導(dǎo)到科學(xué)發(fā)展上來。因此，企業(yè)及研究人員紛紛將目光聚焦在研發(fā)更高附加值、功能性更強(qiáng)、品牌效應(yīng)更明顯的高端新品上。 中藥中含有黃酮、多糖、酚酸等有效成分，研究證明這些有效成分在改善肝臟代謝和酶的活性、抗氧化、耐缺氧、清除自由基和酶的活性、抗氧化、耐缺氧、清除自由基和代謝產(chǎn)物堆積方面也有著良好效果。針對運(yùn)動過程中糖原、三磷酸腺苷（ATP）等能源物質(zhì)的大量消耗, 許多中藥具有通過增加機(jī)體的營養(yǎng)物質(zhì)和清除自由基的活性成分達(dá)到抗運(yùn)動性疲勞的作用。利用中草藥這些特性，可以開發(fā)具有抗疲勞保健功能運(yùn)動飲料產(chǎn)品。在本研究的前期工作中，侯寒黎【1】等人已通過將具有藥食兩用特性的材料紅景天、龍眼、桑葉、大棗等材料通過合理配方和加工工藝，研制了紅景天復(fù)合飲料。 紅景天（Rhodiola）的主要活性成分是紅景天苷(Salidroside)及其苷元酪醇(Tyrosol)。藥理實驗研究表明：紅景天提取物具有降低耗氧速率、增加運(yùn)動耐力、增強(qiáng)糖原儲備、改善心腦等重要臟器的有氧代謝過程，顯著提高肝、心肌糖原的含量的作用。 龍眼（Longan）中有豐富的葡萄糖，還有B1、B2、PP、C等維生素，免疫功能的實驗表明龍眼肉提取液具有提高胸腺及淋巴結(jié)的T細(xì)胞檢出率，提高細(xì)胞免疫功能的作用。 桑葉（Mulberry leaves）中存在的可溶于水的生物堿，能顯著降低血糖，提高肝糖元的儲存量，滿足運(yùn)動機(jī)體對血糖的需要。 大棗（Jujube）含有13種氨基酸,所含的糖類主要為葡萄糖、果糖及其他低聚糖。每100g干果含維生素C達(dá)2g。此外還含有醇類生物活性物質(zhì)，具有鎮(zhèn)靜助眠、降血壓、抗過敏、保護(hù)肝臟、增強(qiáng)肌力、抗氧化、抗腫瘤等作用。 此款紅景天復(fù)合抗疲勞植物型運(yùn)動飲料采用純天然原料精心研制而成，綠色環(huán)保，無毒性，無副作用，是運(yùn)動休閑的新型高端保健飲料。此款抗疲勞植物型運(yùn)動飲料的開發(fā)能夠滿足恢復(fù)運(yùn)動后體能、調(diào)高耐缺氧能力，迅速消除疲勞，調(diào)整“亞健康”，適合于工薪白領(lǐng)、公務(wù)員、學(xué)生等工作學(xué)習(xí)壓力繁重人群。其工藝技術(shù)具可持續(xù)發(fā)展性。 本課題的的主要任務(wù)就是在前期工作的基礎(chǔ)上，通過測定功效成分含量、功效性能、動物和生理實驗驗證該飲料抗疲勞性能，開發(fā)其功能，做好產(chǎn)品的推廣準(zhǔn)備工作。 注釋【1】侯寒黎,莫咪咪,楊超等. 植物運(yùn)動型飲料的開發(fā)研究[J]. 現(xiàn)代食品科技2009,25(3):317-319 二、作品撰寫的目的和基本思路 1、目的和基本思路： 前期課題組已經(jīng)完成了產(chǎn)品配方和工藝流程設(shè)計，本課題對此款紅景天復(fù)合飲料的幾方面進(jìn)行完善，并從“清除自由基和運(yùn)動性疲勞的聯(lián)系”這一全新的研究方向著手，開發(fā)此款紅景天復(fù)合飲料的功能。 課題主要完成的實驗包括：（1）確立完整的加工工藝流程及參數(shù)；（2）確立功效成分及功效檢驗實驗方法并進(jìn)行測定；（3）通過動物實驗檢驗產(chǎn)品功能；（4）制定原料及成品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)；（5）完成產(chǎn)品的生產(chǎn)、管理、能耗的測評。 2、研究基本方法： （一）功能性檢測 1、紅景天復(fù)合飲料的制備 根據(jù)前期的實驗結(jié)果制定的工藝流程制備出所需的植物運(yùn)動型飲料： 紅景天草、龍眼肉、桑葉、大棗→清洗→切碎→煮汁→過濾→二次煮汁→合并濾液→濾液澄清→加入檸檬酸、蔗糖等輔料→過濾→裝罐→殺菌→冷卻 2、材料的功效成分和功效性的檢驗 2.1總黃酮含量測定 3、抗氧化活性測定 3.1、清除自由基活力測定； 3.2、還原力測定； 3.3、脂質(zhì)體氧化穩(wěn)定性測定。 （二）、動物實驗及生理指標(biāo)測定 1、體質(zhì)量測定； 2、小鼠負(fù)重游泳試驗； 3、小鼠肝糖原含量； 4、小鼠血乳酸含量； 5、小鼠肝組織中丙二醛含量。 （三）、數(shù)據(jù)整理分析 采用專業(yè)統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 中藥中含有黃酮、多糖、酚酸等有效成分，研究證明這些有效成分在改善肝臟代謝和酶的活性、抗氧化、耐缺氧、清除自由基和酶的活性有著良好效果。利用中草藥這些特性，在本研究的前期工作中，通過將具有藥食兩用特性的材料紅景天、龍眼、桑葉、大棗等材料通過合理配方和加工工藝，研制了紅景天復(fù)合飲料。本課題的的主要任務(wù)希通過測定功效成分含量、功效性能、動物和生理實驗驗證該飲料抗疲勞性能，開發(fā)其功能，做好產(chǎn)品的推廣工作。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨特之處
- 本項目從“清除自由基和運(yùn)動性疲勞的聯(lián)系”這一全新的研究領(lǐng)域著手，開發(fā)此款紅景天復(fù)合飲料的功能，具有很好的基礎(chǔ)理論研究意義和實際應(yīng)用價值，其特色在于：本研究結(jié)合了抗氧化和抗運(yùn)動型疲勞這兩大生物科學(xué)領(lǐng)域重要的研究熱點，驗證了此款飲料的功能性，研究具有很好的理論意義和實際應(yīng)用價值和藥食兩用食材配伍所產(chǎn)生的功能協(xié)同關(guān)系，因此本研究是對功能飲料配方技術(shù)的又一重要補(bǔ)充和發(fā)展，具有很好的創(chuàng)新性。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本研究從體內(nèi)和體外兩方面進(jìn)行檢測使結(jié)果更科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)；產(chǎn)品由食品與藥品相結(jié)合，口味獨特，還具有保健作用;采用各種植物的提取液配制而成，而非各種化學(xué)添加劑，更符合人們安全飲用的理念；是一種飲料，卻具有一定的保健作用，但又不是保健品，具有良好的發(fā)展前景，更為中國飲料市場引入一種新的概念。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 功能實驗：《紅景天復(fù)合飲料抗氧化成分及抗氧化活性研究》 疲勞植物型運(yùn)動飲料中四種藥食兩用材料與飲料濃縮液對DPPH?清除能力和還原力，并考察了濃縮液的抗脂質(zhì)體氧化能力，對功能性成分總黃酮含量進(jìn)行了測定。實驗結(jié)果表明，此款抗疲勞植物型運(yùn)動飲料中含有黃酮有效成分，可在清除自由基和代謝產(chǎn)物堆積方面有著良好效果，這些成分可滿足恢復(fù)運(yùn)動后體能、消除疲勞、調(diào)高耐缺氧能力等需要。 動物實驗：《紅景天復(fù)合飲料抗疲勞作用的研究》 由上述顯示的實驗結(jié)果得出：小鼠運(yùn)動耐力、肝糖原含量、清除乳酸能力等抗疲勞作用指標(biāo)，以及清除肝組織中丙二醛能力，隨著劑量的增加而增強(qiáng)，說明抗疲勞植物型運(yùn)動飲料具有抗疲勞作用且具有明顯的量效關(guān)系。 綜述：《藥食兩用中藥材抗運(yùn)動性疲勞的研究現(xiàn)狀》 運(yùn)動性疲勞是一個十分復(fù)雜的生理過程，并受到多種外在因素的影響，本文就近幾年來研究的熱點——自由基與運(yùn)動性疲勞關(guān)系研究的最新進(jìn)展作一論述。
獲獎情況
- 1、“抗疲勞植物型運(yùn)動飲料的開發(fā)”課題獲2009年度浙江省新苗人才計劃大學(xué)生科技成果推廣項目立項資助； 2、藥食兩用中藥材抗運(yùn)動性疲勞的研究現(xiàn)狀[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2010，209（5）：43-45. 3、紅景天復(fù)合飲料抗氧化成分及抗氧化活性研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工學(xué)刊，2010，229（12）：32-34. 4、紅景天復(fù)合飲料抗疲勞作用的研究[J].現(xiàn)代食品科技（確認(rèn)收錄，待刊）。
鑒定結(jié)果
- 無
參考文獻(xiàn)
- [1] De Lisio M, Kaczor JJ, Phan N, et al. Exercise training enhances the skeletal muscle response to radiation-induced oxidative stress[J].Muscle Nerve,2011,43(1):58-64. [2] Dillard CJ, Litov RE, Savin WM,et al. Effects of exercise, vitamin E, and ozone on pulmonary function and lipid peroxidation[J].J.Appl.Physiol.,1978,45(6):927-932. [3] Aoi W, Naito Y, Takanami Y, et al.Oxidative stress and delayed-onset muscle damage after exercise[J]. Free Radic Biol Med.,2004,37(4):480-487. [4] Wang X,Smythe G A. Assessment of hydroxyl radical generation and radical scavenging activity of Chinese medicinal herbs using GC-MS[J].Redox Rep.,2003,8(4):223-228. [5] Kitamura Y, Washino Y, Koga E, et al.Oxidative stress in the ischemic and non-ischemic parts of the rat liver after two-thirds ischemia/reperfusion. [J]. Biosci. Biotechnol. Biochem., 2010,74, 979-983. [6]何晉浙,蔣天佑,周碧瑩.降糖桑葉保健茶的研究[J]. 現(xiàn)代食品科技,2005,(2):100-102 [7] 金宗濂, 文鏡, 唐粉芳. 功能食品評價原理及方法[M]. 北京: 北京大學(xué)出版社, 1995: 46.
同類課題研究水平概述
- 藥食兩用中藥中含有多種抗氧化的天然活性成分，使其在自由基醫(yī)學(xué)研究中炙手可熱,同時也在消除疲勞、提高運(yùn)動能力方面提供了廣闊的前景。目前，中內(nèi)外學(xué)者就運(yùn)動疲勞產(chǎn)生的機(jī)理、藥食兩用中藥抗運(yùn)動性疲勞的研究現(xiàn)狀及其在抗運(yùn)動性疲勞產(chǎn)品中的應(yīng)用進(jìn)行不同階段的研究。主要研究成果如下： 1、自由基與運(yùn)動性疲勞 1.1自由基的產(chǎn)生 自由基（Free radical）是指帶有不成對（奇數(shù)）電子的分子、原子、離子或基團(tuán)。在生物體內(nèi)進(jìn)行新陳代謝過程中會產(chǎn)生一些自由基，它們可以與體內(nèi)一些化學(xué)物質(zhì)發(fā)生作用造成對機(jī)體的損害。 1.2自由基與運(yùn)動型疲勞的關(guān)系研究 研究證實，在正常的生理條件下，自由基的產(chǎn)生和清除都維持在一個較低濃度，而運(yùn)動會引發(fā)此平衡的破壞。在運(yùn)動時，新陳代謝速度加快，線粒體產(chǎn)生ATP量急劇增加，ATP生成的時伴隨有氧自由基的產(chǎn)生，紅細(xì)胞在載氧過程中及其他氧化代謝反應(yīng)過程中都可以產(chǎn)生氧自由基,導(dǎo)致自由基在體內(nèi)堆積,影響人們的運(yùn)動能力和恢復(fù)。 2、藥食兩用中藥抗運(yùn)動性疲勞的研究現(xiàn)狀 2.1食兩用中藥的天然抗氧化成分 目前，在我國有170余種中藥被衛(wèi)生部列入“既是食品又是藥品的物品名單”中。這些藥食材普遍具有抗氧化性能，其抗氧化活性成分主要有黃酮類、多酚類、皂甙類、鞣質(zhì)類、維生素類、褪黑素類等。 2.2藥食兩用中藥在抗運(yùn)動性疲勞中的應(yīng)用 2.2.1單方中草藥的應(yīng)用 單味中藥可清除代謝產(chǎn)物堆積，此外,其中的多糖等物質(zhì)通過對機(jī)體免疫活性的調(diào)節(jié),增強(qiáng)了機(jī)體的抗病能力,而延緩疲勞的出現(xiàn)。 2.2.2、復(fù)方制劑的應(yīng)用： 中藥配伍是幾千年來歷代中國食療、醫(yī)藥學(xué)者不斷組方改造，臨床研究所積累的寶貴財富，其實用性強(qiáng)且行之有效，這為抗運(yùn)動性疲勞產(chǎn)品的研制與開發(fā)提供了寶貴的配方資源。 綜上所述，中藥中含有黃酮、酚酸等有效成分，它們在改善肝臟代謝和酶的活性、抗氧化、耐缺氧、清除自由基和代謝產(chǎn)物堆積方面也有著良好效果，這些成分對運(yùn)動過程中糖原、三磷酸腺苷（ATP）等能源物質(zhì)的大量消耗也有很好的調(diào)節(jié)及增加機(jī)體功能的作用。在當(dāng)今“回歸自然，返璞歸真”的世界潮流影響下，漢方本草已成為國際上風(fēng)靡追捧的養(yǎng)生時尚。在不久的將來，有高附加值的植物型抗疲勞產(chǎn)品將成為主流。利用藥食兩用中草藥這些特性，可以開發(fā)具有抗疲勞保健功能運(yùn)動飲料等產(chǎn)品。
