陳平,龔建瑜,左曉霜,華杰,馬定乾,范源
(1.云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500;2.云南中醫(yī)學(xué)院 臨床醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500)
·基礎(chǔ)研究·
余甘子褐變過(guò)程中沒(méi)食子酸等四種成分含量變化及分析
陳平1,龔建瑜1,左曉霜1,華杰1,馬定乾1,范源2*
(1.云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500;2.云南中醫(yī)學(xué)院 臨床醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500)
目的:測(cè)定并分析在相對(duì)恒溫密閉貯藏條件下新鮮余甘子褐變過(guò)程中沒(méi)食子酸、單寧酸、五沒(méi)食子?;咸烟?β-PGG)、β-胡蘿卜素的含量變化。方法:將余甘子果實(shí)20 ℃條件下用棕色廣口瓶密封避光儲(chǔ)藏,每3天用反相高效液相色譜法(RP-HPLC)測(cè)定沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素的含量及pH值和可滴定酸的變化。結(jié)果:余甘子中的沒(méi)食子酸在自采摘后第19天左右含量最高,余甘子中的單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素在剛采摘第1天含量最高,pH值在第22天最高,而可滴定酸在第4天最高。結(jié)論:實(shí)驗(yàn)提示褐變過(guò)程中可滴定酸比pH值相對(duì)靈敏且與沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、胡蘿卜素呈相關(guān)性趨勢(shì),提示沒(méi)食子酸和可滴定酸可作為褐變過(guò)程中質(zhì)控指標(biāo)之一,可以為余甘子果實(shí)儲(chǔ)藏、預(yù)防褐變提供一定的參考。
余甘子;沒(méi)食子酸;單寧酸;β-PGG;β-胡蘿卜素;RP-HPLC
余甘子Phyllanthusemblica是大戟科(Euphorbiaceae)葉下珠屬(phyllanthus)落葉喬木或灌木藥用植物,生長(zhǎng)在中國(guó)亞熱帶、熱帶部分地區(qū),特別是干熱河谷地區(qū)。余甘子作為藥食兩用的植物,各個(gè)部分功用廣泛,涉及42種藥用功效。余甘子常被應(yīng)用于傳統(tǒng)醫(yī)藥系統(tǒng),如中國(guó)醫(yī)藥和阿育吠陀醫(yī)學(xué)。我國(guó)中醫(yī)藥體系認(rèn)為,余甘子味甘、酸、澀、涼,歸肺、胃二經(jīng),具有清熱涼血、消食健胃、生津止咳的功效,主要用于血瘀、消化不良、腹脹、咳嗽、喉痛口干等證。此外,余甘子具有補(bǔ)益、保肝、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、抗高血壓、降血脂等保健作用[1-2]。
余甘子以鞣質(zhì)類(lèi)、黃酮類(lèi)、多糖和維生素C含量較多,果實(shí)含有酚類(lèi)化合物,主要為訶尼酸(chebulinic acid)、鞣花酸(ellagic acid)、3-乙基沒(méi)食子酸(3-ethoxy-gallic acid)、訶子酸(chebulagic acid)、沒(méi)食子酸(gallic acid)等。揮發(fā)油類(lèi)物質(zhì)主要有β-波旁烯(β-bourbonene)、二十四醇(tetracosano1)、二十四烷(tetracosane)、丁香油酚(eugeno1)、β-丁香烯(β-Caryophyllene)、綠原酸(Chlorogenic acid)。此外,余甘子果實(shí)中含有槲皮素(quercetin),蘆丁(rutin),蛋白質(zhì),維生素B、B2、C及微量元素K、Zn、Mn等[3]。余甘子中主要化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
圖1 余甘子中主要化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)
沒(méi)食子酸(Gallic acid)亦稱(chēng)五倍子酸或棓酸,是一種有機(jī)酸,可見(jiàn)于五倍子、漆樹(shù)、茶等植物中。余甘子果實(shí)中除含有維生素、氨基酸外,還富含鞣質(zhì)類(lèi)成分,其中包括沒(méi)食子酸,相關(guān)研究表明余甘子中沒(méi)食子酸可促進(jìn)胰島素分泌,有一定的治療糖尿病的作用[4]。此外,Mahdi Vazirian等[5]通過(guò)測(cè)定阿育吠陀和伊朗常用藥方三果湯中的3味藥物中沒(méi)食子酸含量發(fā)現(xiàn)余甘子中所含沒(méi)食子酸最高。單寧酸(Tannic acid)又稱(chēng)鞣質(zhì),單寧,鞣酸。單寧酸在藥理方面有較高活性,可抗腫瘤、抗突變、抗脂質(zhì)過(guò)氧化等,且其在治療糖尿病及其并發(fā)癥方面具有較高的活性。研究表明,余甘子果中單寧酸有利于增加風(fēng)味品質(zhì)與維生素C的保存[6-9]。五沒(méi)食子酰基葡萄糖(β-PGG),屬于多酚類(lèi)化合物,是水解單寧的組成部分,王維聰?shù)萚10]對(duì)44種中藥中β-PGG含量進(jìn)行測(cè)定,其中五倍子中β-PGG的含量最高。β-PGG具有抗氧化、抗癌、抗腫瘤、抗血管再生等活性,并且能抑制人胰島淀粉樣多肽(IAPP)的沉積,保護(hù)胰島β細(xì)胞的作用[11-14]。余甘子中β-PGG相關(guān)報(bào)道較少。
由于余甘子貯藏過(guò)程中易發(fā)生褐變,使貯藏時(shí)間縮短,可對(duì)余甘子鮮果品質(zhì)造成影響。脫落酸(ABA)是以異戊二烯為基本單位的一種15碳的類(lèi)倍半萜類(lèi)、具有抑制生長(zhǎng)作用的植物激素,在植物成熟、衰老組織或進(jìn)入休眠的器官中含量豐富。ABA通過(guò)類(lèi)胡蘿卜素途徑合成,胡蘿卜素前體形成胡蘿卜素可作為ABA形成的中間反應(yīng)前體[15]。而β-胡蘿卜素作為類(lèi)胡蘿卜素之一,是自然界中普遍存在最穩(wěn)定的天然色素之一,故本實(shí)驗(yàn)將β-胡蘿卜素作為測(cè)定觀察指標(biāo)之一。
可滴定酸,又稱(chēng)總酸,指植物中所有酸性成分的總量,包括已離解成H+的酸的濃度與未離解的酸的濃度,因其大小可借助標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定來(lái)求得。一般以測(cè)定果實(shí)中可滴定酸作為果實(shí)品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一,采摘后可滴定酸增加可能與果實(shí)中淀粉迅速降解形成大量的糖類(lèi)進(jìn)入三羧酸循環(huán)后進(jìn)一步形成各種有機(jī)酸有關(guān),隨時(shí)間延長(zhǎng)可滴定酸下降與其作為呼吸作用或轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)被消耗有關(guān)。
本實(shí)驗(yàn)根據(jù)余甘子的化學(xué)性質(zhì)及沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素的化學(xué)特性,考察余甘子在相對(duì)密封、相對(duì)恒溫條件下的褐變過(guò)程中沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素含量及可滴定酸、pH值的變化。
1.1 材料與試劑
云南楚雄采摘的新鮮余甘子果實(shí)。乙腈(色譜純),甲醇(色譜純),丙酮(分析純),正己烷(分析純),磷酸(分析純)均購(gòu)自云南丹赤貿(mào)易有限公司,純凈水。β-PGG對(duì)照品(成都普瑞法科技開(kāi)發(fā)有限公司,批號(hào):14021908,純度:98%)、沒(méi)食子酸(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):110831-201204)、單寧酸對(duì)照品(成都邁斯克醫(yī)藥科技有限公司,批號(hào):130721)、β-胡蘿卜素對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):100445)。
1.2 儀器
D2KW-D電熱恒溫水浴鍋,Agilent1200型高效液相色譜儀(VWD檢測(cè)器),萬(wàn)分之一分析天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司),酸度計(jì)[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]。
2.1 儲(chǔ)藏方法
將適量余甘子果實(shí)用棕色廣口瓶封口膠密封放入20 ℃恒溫箱中避光儲(chǔ)藏。
2.2 沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素對(duì)照品溶液的制備
精密稱(chēng)定沒(méi)食子酸對(duì)照品0.40 mg,用50%甲醇制成40 μg·mL-1的溶液,備用。精密稱(chēng)取0.60 mg單寧酸對(duì)照品,用乙醇、水、丙酮(70∶29∶1)溶液溶解并定容,制備成質(zhì)量濃度為60 μg·mL-1的單寧酸對(duì)照品溶液,備用。精密稱(chēng)定β-PGG對(duì)照品1.00 mg,用甲醇制成100 μg·mL-1的溶液,備用。精密稱(chēng)定β-胡蘿卜素4.00 mg,用正己烷制成400 μg·mL-1的溶液,備用。
2.3 沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素供試品溶液的制備
2.3.1 沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG供試品溶液制備 取50 g余甘子果肉(去核),精密稱(chēng)定,加入適量石英砂研磨,盡量搗碎,置具塞錐形瓶中,精密加入50%甲醇50 mL,稱(chēng)定重量,加熱至70 ℃回流1.5 h。放冷,再稱(chēng)定重量,用50%甲醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過(guò),取續(xù)濾液,用0.45 μm濾膜過(guò)濾。即得。
2.3.2 胡蘿卜素供試品溶液的制備 取2.5 g余甘子果肉(去核),置具塞錐形瓶中,錐形瓶用錫箔紙包裹已避光,加入50 mL正己烷-丙酮-乙醇(6∶3∶1),放于避光處?kù)o置4 h后,搖晃錐形瓶靜置2 min,取上層清液,用0.45 μm濾膜過(guò)濾。即得。
2.4 沒(méi)食子酸含量測(cè)定方法
2.4.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);以甲醇-0.2%磷酸溶液(5∶95)為流動(dòng)相;檢測(cè)波長(zhǎng):273 nm;流速:1.0 mL·min-1;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:10 μL[16]。
2.4.2 沒(méi)食子酸線性關(guān)系考察 精密稱(chēng)取對(duì)照品0.50 mg,用50 %的甲醇溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述沒(méi)食子酸色譜條件分別取2、4、6、10、12 μL進(jìn)樣,以沒(méi)食子酸的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=1 892.4X-68.546,r=0.996 5。結(jié)果表明:沒(méi)食子酸峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為0.1~0.6 μg。
2.5 單寧酸含量測(cè)定方法
2.5.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);以甲醇-水(80∶20)為流動(dòng)相;檢測(cè)波長(zhǎng)為275 nm;流速:0.5 mL·min-1;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:2.0 μL[17]。
2.5.2 單寧酸線性關(guān)系考察 精密稱(chēng)取對(duì)照品0.80 mg,用乙醇-水-丙酮(70∶29∶1)溶液溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述單寧酸色譜條件分別取2、4、6、8、10 μL進(jìn)樣,以單寧酸的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=7 330.5X-230.66,r=0.999 3。結(jié)果表明單寧酸峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為0.16~0.80 μg。
2.6 β-PGG 含量測(cè)定方法
2.6.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:0 min:乙腈-0.1%磷酸(10∶90),15 min:乙腈-0.1%磷酸(25∶75),15.1 min:乙腈-0.1%磷酸(25∶75),20 min:乙腈-0.1%磷酸(25∶75);檢測(cè)波長(zhǎng)為281 nm;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:20 μL。
2.6.2β-PGG線性關(guān)系考察 精密稱(chēng)取對(duì)照品1.0 mg,用50 %的甲醇溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述沒(méi)食子酸色譜條件分別取13、15、17、19、21 μL進(jìn)樣,以β-PGG的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=2 195.4X-48.33,r=1.0。結(jié)果表明β-PGG峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為1.3~1.9 μg。
2.7 β-胡蘿卜素含量測(cè)定方法
2.7.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:甲醇-乙腈(85∶15);檢測(cè)波長(zhǎng)為450 nm;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:20 μL。
2.7.2β-胡蘿卜素線性關(guān)系考察 精密稱(chēng)取對(duì)照品4.0 mg,用正己烷溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述沒(méi)食子酸色譜條件分別取13、15、17、19、21 μL進(jìn)樣,以β-胡蘿卜素的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=21.309X-99.941,r=0.999 8。結(jié)果表明β-胡蘿卜素峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為5.2~8.4 μg。
2.8 pH值與可滴定酸的測(cè)定
取10 g去核余甘子,精密稱(chēng)定,加適量石英砂研勻,加20 mL蒸餾水導(dǎo)入三角瓶。80 ℃水浴30 min,冷卻過(guò)濾,作為儲(chǔ)備液。
用酸度計(jì)測(cè)定pH值,可滴定酸測(cè)定:取貯備液10 mL采用0.1 ml·L-1的NaOH滴定至pH=8.1,以蘋(píng)果酸計(jì)(K=0.067)代入公式(1)。
TTA(%)=(A×0.1×0.067×20)/(10×D)×100
(1)
式中:
TTA—可滴定酸;
D—取儲(chǔ)備液的體積;
A—NaOH消耗的體積。
3.1 精密度試驗(yàn)
精密吸取沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素對(duì)照品溶液,連續(xù)進(jìn)樣4次.以峰面積計(jì)算RSD值,沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素RSD值分別為0.27%、0.79%、0.03%、1.61%。精密度試驗(yàn)結(jié)果表明,儀器精密度良好。色譜圖見(jiàn)圖2~5。
注:A.沒(méi)食子酸對(duì)照品;B.沒(méi)食子酸樣品。圖2 沒(méi)食子酸色譜圖
注:A.單寧酸對(duì)照品;B.單寧酸樣品。圖3 單寧酸色譜圖
注:A.PGG對(duì)照品;B.PGG樣品。圖4 β-PGG色譜圖
注:A.胡蘿卜素對(duì)照品;B.胡蘿卜素樣品。圖5 β-胡蘿卜素色譜圖
3.2 結(jié)果分析
在恒溫相對(duì)密封儲(chǔ)存條件下,余甘子自采摘后22 d中沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG含量與β-胡蘿卜素含量變化見(jiàn)表1。余甘子中的沒(méi)食子酸在自采摘后第19天左右含量最高,剛采摘第1天含量最低,隨著儲(chǔ)存天數(shù)的增加,沒(méi)食子酸的含量總體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)(見(jiàn)圖6);余甘子中的單寧酸在剛采摘第1天含量最高,余甘子中的PGG在自采摘后第1天左右含量最高,到第4天左右隨著儲(chǔ)存天數(shù)的增加,單寧酸減少時(shí)PGG含量呈增加趨勢(shì),單寧酸含量增加時(shí)PGG含量呈減少趨勢(shì)(見(jiàn)圖7、8);胡蘿卜素含量在第1天含量最高,到第4天含量呈急劇下降趨勢(shì),第4天后下降趨勢(shì)逐漸平穩(wěn),19 d后無(wú)法測(cè)得胡蘿卜素含量(見(jiàn)圖9)。
沒(méi)食子酸含量增多,可能因?yàn)椴烧蟀l(fā)生呼吸躍變等原因?qū)е掠喔首訂螌幩帷ⅵ?PGG等化合物發(fā)生分解反應(yīng),使沒(méi)食子酸從這些化合物中解離、脫落,并發(fā)生褐變[18]。余甘子果實(shí)中的單寧酸是一種易水解的多酚化合物,其能水解產(chǎn)生沒(méi)食子酸、β-PGG等中間產(chǎn)物,由此推測(cè)單寧酸和PGG水解產(chǎn)生沒(méi)食子酸,使沒(méi)食子酸含量增大,同時(shí)單寧酸也水解為PGG使PGG含量增加,此外,這些中間產(chǎn)物之間存在相互轉(zhuǎn)化的可能,果實(shí)中的其他生物活性成分也可能對(duì)余甘子中單寧酸、沒(méi)食子酸、β-PGG的含量變化產(chǎn)生相應(yīng)影響。β-胡蘿卜素在第1天到第4天含量變化明顯,隨時(shí)間增加出現(xiàn)平穩(wěn)趨勢(shì),且19 d后無(wú)法測(cè)出β-胡蘿卜素,推測(cè)其在果實(shí)成熟時(shí)作為前體物質(zhì)產(chǎn)生脫落酸(ABA)或生成其他物質(zhì),故在余甘子采摘后測(cè)定胡蘿卜素對(duì)研究余甘子褐變意義不大。
隨儲(chǔ)藏時(shí)間的增加,pH值的變化相對(duì)恒定,到22 d余甘子褐變后期時(shí)pH值最大,而在儲(chǔ)藏第4天時(shí),可滴定酸值達(dá)到最大(見(jiàn)表2)。隨儲(chǔ)藏時(shí)間增加,pH值變化與余甘子中沒(méi)食子酸、β-PGG、單寧酸、β-胡蘿卜素含量變化無(wú)明顯相關(guān)性,而可滴定酸在第4天單寧酸急劇下降時(shí)達(dá)到最大,對(duì)β-PGG、單寧酸、β-胡蘿卜素含量有一定關(guān)聯(lián)性(見(jiàn)圖10、11)。因此,認(rèn)為可滴定酸、單寧酸、β-PGG在探究余甘子褐變過(guò)程時(shí)可作為早期褐變的敏感指標(biāo)之一,沒(méi)食子酸可作為褐變中期指標(biāo)之一,研究為余甘子果實(shí)品質(zhì)保證提供一定參考。
表1 沒(méi)食子酸、單寧酸、β-PGG含量及β-胡蘿卜素含量(n=3)
圖6 余甘子中沒(méi)食子酸含量變化
圖7 余甘子中單寧酸含量變化
圖8 余甘子中β-PGG含量變化
圖9 余甘子中β-胡蘿卜素含量變化
表2 pH值、可滴定酸值(n=3)
圖10 余甘子褐變過(guò)程中pH值的變化
圖11 余甘子褐變過(guò)程中可滴定酸的變化
余甘子果實(shí)中含有豐富的多酚化合物,通過(guò)測(cè)定不同儲(chǔ)存天數(shù)下余甘子中沒(méi)食子酸、單寧酸、PGG、胡蘿卜素的含量,得出了保證余甘子鮮果中這些活性成分的較適儲(chǔ)存時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)提示單寧酸、β-PGG可作為余甘子褐變過(guò)程中的早期質(zhì)控指標(biāo),沒(méi)食子酸可作為褐變中期指標(biāo)之一。此外,實(shí)驗(yàn)認(rèn)為可滴定酸測(cè)定可作為余甘子褐變產(chǎn)生的早期敏感指標(biāo)之一,特別是可滴定酸測(cè)定作為余甘子褐變的標(biāo)準(zhǔn)比pH值測(cè)定更加準(zhǔn)確,研究為余甘子果實(shí)開(kāi)發(fā)利用及褐變防控提供一定的參考。
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ChangesandAnalysisofGallicacidTannicacidβ-PGGβ-caroteneofPhyllanthusemblicainBrowning
CHENPing1,GONGJianyu1,ZUOXiaoshuang1,HUAJie1,MADingqian1,F(xiàn)ANYuan2*
(1.YunnanUniversityofTraditionalChineseMedicine,Kunming650500,China;2.TheFirstAffiliatedHospitalofYunnanUniversityofTraditionalChineseMedicine,Kunming650500,China)
Objective:To determine the change of gallic acid,tannic acid,β-PGG,beta-carotene in freshPhyllanthusemblicain browning process in storage.Methods:FreshPh.emblicafruit was stored without light and with brown wide-mouth bottle at 20 ℃.Gallic acid,tannic acid,β-PGG,β-carotene,titration acid and pH value inPh.emblicawere determined by RP-HPLC every 3 days,and pH value and titratable acid were also measured.Results:Gallic acid inPh.emblicain 19 days after picking was the highest.Tannic acid,β-PGG,β-carotene inPh.emblicawas the highest.pH value was the highest at day 22.Titratable acid was the highest at day 4.Conclusion:The results suggest that titratable acid more sensitive than pH value in browning process and related to gallic acid,tannic acid,β-PGG andβ-carotene.Gallic acid can be served as one of the browning process quality control index and provide the reference forPh.emblicastorage or prevention of browning.
Phyllanthusemblica;gallic acid;tannic acid;β-carotene;β-PGG;RP-HPLC
10.13313/j.issn.1673-4890.2016.11.016
2015-10-31)
*
范源,教授,研究方向:天然活性產(chǎn)物及糖尿病治療;E-mail:1647909799@qq.com