基本信息
- 項目名稱：
- 紅景天復合運動飲料的研究與開發(fā)
- 小類：
- 生命科學
- 大類：
- 自然科學類學術論文
- 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，研制了紅景天復合飲料。本課題的的主要任務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，做好產品的推廣工作。
- 詳細介紹：
- 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體，全國上下掀起了全民健身的熱潮，在健身和運動中，運動性疲勞成為了人們關注的焦點。運動性疲勞又稱體力性疲勞，是指由機體運動本身所引起的“機體生理過程不能持續(xù)其功能在一特定水平上和（或）不能維持預定的運動強度的機體運動能力下降的現(xiàn)象”。除了競技體育和日常運動造成的疲勞，科學研究顯示，氧氣在空氣中的含量已經由原來的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”導致的身心疲勞，直接影響到人們的生活工作和學習質量，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過來，投入到新的運動和工作中去。 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。碳酸飲料居于主導地位，果汁飲料業(yè)居于重要位置，但是功能飲料、運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動飲料市場前景廣大。目前，運動飲料的主要市場是在北美和亞太地區(qū)。在美國，運動飲料占整個軟飲料48%的市場份額。根據(jù)調查，與世界發(fā)達國家相比，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?！?、“健力寶”、“佳得樂”“脈動“的出現(xiàn)使中國運動飲料市場豐富起來。不過據(jù)專家介紹，專業(yè)的運動隊中現(xiàn)在已經很少選用這些飲料了。像“紅?！敝泻锌Х纫虻某煞?，對運動員來說是違禁成分；像“健力寶”雖然含有礦物質微量元素，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。 隨著體育運動的興起、消費者保健意識的加強和日常消費需求的上升，中國運動與功能飲料市場已經進入了新的發(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，國務院總理溫家寶在 “關于深入貫徹落實科學發(fā)展觀若干重大問題”的專題報告中強調指出，要堅持以人為本，把科學發(fā)展的成果體現(xiàn)在提高人民生活水平上，體現(xiàn)在滿足人民物質文化需求上，體現(xiàn)在人的全面發(fā)展上。要抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，把各方面的積極性引導到科學發(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、品牌效應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物堆積方面也有著良好效果。針對運動過程中糖原、三磷酸腺苷（ATP）等能源物質的大量消耗, 許多中藥具有通過增加機體的營養(yǎng)物質和清除自由基的活性成分達到抗運動性疲勞的作用。利用中草藥這些特性，可以開發(fā)具有抗疲勞保健功能運動飲料產品。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、增加運動耐力、增強糖原儲備、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的T細胞檢出率，提高細胞免疫功能的作用。 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，滿足運動機體對血糖的需要。 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2g。此外還含有醇類生物活性物質，具有鎮(zhèn)靜助眠、降血壓、抗過敏、保護肝臟、增強肌力、抗氧化、抗腫瘤等作用。 此款紅景天復合抗疲勞植物型運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，是運動休閑的新型高端保健飲料。此款抗疲勞植物型運動飲料的開發(fā)能夠滿足恢復運動后體能、調高耐缺氧能力，迅速消除疲勞，調整“亞健康”，適合于工薪白領、公務員、學生等工作學習壓力繁重人群。其工藝技術具可持續(xù)發(fā)展性。 本課題的的主要任務就是在前期工作的基礎上，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，做好產品的推廣準備工作。 注釋【1】侯寒黎,莫咪咪,楊超等. 植物運動型飲料的開發(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： 前期課題組已經完成了產品配方和工藝流程設計，本課題對此款紅景天復合飲料的幾方面進行完善，并從“清除自由基和運動性疲勞的聯(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行測定；（3）通過動物實驗檢驗產品功能；（4）制定原料及成品的質量標準；（5）完成產品的生產、管理、能耗的測評。 2、研究基本方法： （一）功能性檢測 1、紅景天復合飲料的制備 根據(jù)前期的實驗結果制定的工藝流程制備出所需的植物運動型飲料： 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、脂質體氧化穩(wěn)定性測定。 （二）、動物實驗及生理指標測定 1、體質量測定； 2、小鼠負重游泳試驗； 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)計學軟件SPSS對實驗數(shù)據(jù)進行處理。
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，研制了紅景天復合飲料。本課題的的主要任務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，做好產品的推廣工作。
科學性、先進性及獨特之處
- 本項目從“清除自由基和運動性疲勞的聯(lián)系”這一全新的研究領域著手，開發(fā)此款紅景天復合飲料的功能，具有很好的基礎理論研究意義和實際應用價值，其特色在于：本研究結合了抗氧化和抗運動型疲勞這兩大生物科學領域重要的研究熱點，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用價值和藥食兩用食材配伍所產生的功能協(xié)同關系，因此本研究是對功能飲料配方技術的又一重要補充和發(fā)展，具有很好的創(chuàng)新性。
應用價值和現(xiàn)實意義
- 本研究從體內和體外兩方面進行檢測使結果更科學嚴謹；產品由食品與藥品相結合，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。
學術論文摘要
- 功能實驗：《紅景天復合飲料抗氧化成分及抗氧化活性研究》 疲勞植物型運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體氧化能力，對功能性成分總黃酮含量進行了測定。實驗結果表明，此款抗疲勞植物型運動飲料中含有黃酮有效成分，可在清除自由基和代謝產物堆積方面有著良好效果，這些成分可滿足恢復運動后體能、消除疲勞、調高耐缺氧能力等需要。 動物實驗：《紅景天復合飲料抗疲勞作用的研究》 由上述顯示的實驗結果得出：小鼠運動耐力、肝糖原含量、清除乳酸能力等抗疲勞作用指標，以及清除肝組織中丙二醛能力，隨著劑量的增加而增強，說明抗疲勞植物型運動飲料具有抗疲勞作用且具有明顯的量效關系。 綜述：《藥食兩用中藥材抗運動性疲勞的研究現(xiàn)狀》 運動性疲勞是一個十分復雜的生理過程，并受到多種外在因素的影響，本文就近幾年來研究的熱點——自由基與運動性疲勞關系研究的最新進展作一論述。
獲獎情況
- 1、“抗疲勞植物型運動飲料的開發(fā)”課題獲2009年度浙江省新苗人才計劃大學生科技成果推廣項目立項資助； 2、藥食兩用中藥材抗運動性疲勞的研究現(xiàn)狀[J].農產品加工，2010，209（5）：43-45. 3、紅景天復合飲料抗氧化成分及抗氧化活性研究[J].農產品加工學刊，2010，229（12）：32-34. 4、紅景天復合飲料抗疲勞作用的研究[J].現(xiàn)代食品科技（確認收錄，待刊）。
鑒定結果
- 無
參考文獻
- [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)學研究中炙手可熱,同時也在消除疲勞、提高運動能力方面提供了廣闊的前景。目前，中內外學者就運動疲勞產生的機理、藥食兩用中藥抗運動性疲勞的研究現(xiàn)狀及其在抗運動性疲勞產品中的應用進行不同階段的研究。主要研究成果如下： 1、自由基與運動性疲勞 1.1自由基的產生 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。在生物體內進行新陳代謝過程中會產生一些自由基，它們可以與體內一些化學物質發(fā)生作用造成對機體的損害。 1.2自由基與運動型疲勞的關系研究 研究證實，在正常的生理條件下，自由基的產生和清除都維持在一個較低濃度，而運動會引發(fā)此平衡的破壞。在運動時，新陳代謝速度加快，線粒體產生ATP量急劇增加，ATP生成的時伴隨有氧自由基的產生，紅細胞在載氧過程中及其他氧化代謝反應過程中都可以產生氧自由基,導致自由基在體內堆積,影響人們的運動能力和恢復。 2、藥食兩用中藥抗運動性疲勞的研究現(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、鞣質類、維生素類、褪黑素類等。 2.2藥食兩用中藥在抗運動性疲勞中的應用 2.2.1單方中草藥的應用 單味中藥可清除代謝產物堆積，此外,其中的多糖等物質通過對機體免疫活性的調節(jié),增強了機體的抗病能力,而延緩疲勞的出現(xiàn)。 2.2.2、復方制劑的應用： 中藥配伍是幾千年來歷代中國食療、醫(yī)藥學者不斷組方改造，臨床研究所積累的寶貴財富，其實用性強且行之有效，這為抗運動性疲勞產品的研制與開發(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物堆積方面也有著良好效果，這些成分對運動過程中糖原、三磷酸腺苷（ATP）等能源物質的大量消耗也有很好的調節(jié)及增加機體功能的作用。在當今“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動飲料等產品。
