[发明专利]提高燕麦中燕麦生物碱浓度的方法

说明书

发明背景

本发明涉及燕麦生物碱(avenanthramide)，更具体而言，涉及增加燕麦中燕麦生物碱浓度的方法。 

燕麦在谷物中很独特，因为其能合成并储存数类具有生物活性的植物化学物质，包括燕麦生物碱、燕麦二十级烷基酯(avenacosylate)、三萜皂苷(燕麦皂苷)和甾体皂苷(燕麦根皂苷)。 

燕麦生物碱是一类N-芳酰基邻氨基苯甲酸类生物碱，约有30种不同的N-芳酰基邻氨基苯甲酸类生物碱，通式如图1所示。 

燕麦生物碱具有抗氧化性，在人类和其他动物中显示生物可用，体内对心血管健康具有良好作用。 

对仓鼠和人体运用纯化了的燕麦生物碱混合物，显示燕麦生物碱在仓鼠和人体内生物可用，并且与维生素C协同作用增强低密度脂蛋白(LDL)胆固醇耐氧化。在其他研究中，在健康成人中测定了燕麦生物碱的药代动力学。使用纯化的燕麦生物碱以2个口服剂量水平(约60和120mg)进行了随机、安慰剂对照、三向交叉实验，通过血浆谷胱甘肽水平测定，燕麦生物碱可被生物利用，并以剂量依赖方式增强人体的氧化防御系统。可以得出以下结论：对于所观察到的生物活性，燕麦生物碱阈值将要求燕麦产品中燕麦生物碱含量约为600-1200ppm，来自食物递送系统如50g一份燕麦麸皮的燕麦生物碱阈值约为30-60mg。这实际上超过了现有燕麦品种或现有燕麦产品中燕麦生物碱浓度的现有记录。 

众所周知，燕麦粉(通常制成胶悬体)局部用于治疗皮肤病已有几百年，皮肤病如湿疹、毒葛、虫咬、晒伤和带状疱疹，而其中已知炎症是主要因素。由于燕麦生物碱具有局部抗刺激、抗痒和抗炎活性，因此如今在全球人和宠物的医疗市场中许多产品中含有约10ppm的燕麦生物碱作为主要活性成分。 

燕麦生物碱在体外研究中也显示出预防癌症的抗癌性质。最近的体外研究表明，合成的燕麦生物碱C(图1；n＝1，R₁＝OH，R₂＝H，R₃＝OH)在约40ppm时在大鼠和人胚胎主动脉血管壁培养基中都抑制了平滑肌细胞的增殖以及抑制了一氧化氮的产生。该体外研究系统在浓度为4-20ppm时，从VAO-6麸皮纯化的燕麦生物碱混合物显著降低了这些细胞的“粘性”向氧化的LDL-胆固醇的转变，并抑制促炎信号分子的产生，所述促炎信号促进了基于胆固醇的动脉斑块的形成。此外，最近发现燕麦生物碱，特别是燕麦生物碱C为20-50ppm水平时，对结肠癌细胞系具有抗炎和抗增殖活性，但对正常细胞系没有影响。 

燕麦生物碱在体外也是有效的抗氧化剂。显示燕麦生物碱抑制动脉粥样硬化(心血管疾病)的某些致病阶段，动脉粥样硬化是西方社会最主要的发病和死亡因素。使用人类动脉上皮细胞培养基，从燕麦中提取的单个燕麦生物碱和纯化的燕麦生物碱混合物都显示出抗动脉粥样硬化和抗炎生物活性。最近，燕麦生物碱在人类动脉单层细胞培养物中的抗炎作用机制归因于其能通过抑制I_KB激酶和I_KK蛋白的磷酸化而抑制细胞核因子_KB的活性，I_KB激酶和I_KK蛋白是动脉粥样硬化引发、恶化、复杂化的关键因子。 

燕麦生物碱目前在各种燕麦存在的浓度太低而体现不出其优点。涉及受试者的临床证明表明，单剂量最小有效水平范围为1000-3000ppm抗氧化剂。 

但是，北美和斯堪的纳维亚的有壳燕麦品种通常含有约4至约150ppm的总燕麦生物碱，它们的水平变化广泛，取决于遗传、环境、收获年份和地区。不管遗传/环境的相互作用如何，燕麦生物碱在燕麦外层中的含量总是高于淀粉胚乳，这表明燕麦生物碱主要分布在麸皮部分。采用现有技术经过精心培养，干燕麦粒中燕麦生物碱的水平可以增加至起始水平的约130％。 

整个燕麦粒中燕麦生物碱的水平也可以通过生理和/或机械方法增加。发麦芽是为了各种目的浸泡并使谷物萌发以改变谷物组分的过程，已沿用了千年。例如，发麦芽过程分解了复杂的碳水化合物、脂类和蛋白，将这些存储资源转化为糖、脂肪酸和氨基酸，这些物质更有营养、更能为谷物本身所利用，用于胚体的进一步发育，并为生物体所消耗。