季羽,周彤,宮益霞,孫長(zhǎng)海,張宇,王麗紅
(佳木斯大學(xué) 藥學(xué)院,黑龍江 佳木斯 154007)
刺五加為五加科五加屬植物刺五加[Acanthopanax senticocus(Rupr.et Maxim.)Harms]的根、根莖及莖,是我國(guó)傳統(tǒng)的藥材之一[1],一般生長(zhǎng)在林下或灌木叢中。刺五加主要分布于中國(guó)、朝鮮、日本等[2]。目前我國(guó)已發(fā)現(xiàn)刺五加屬植物26種,居世界首位。
隨著現(xiàn)代醫(yī)療行業(yè)的發(fā)展,藥食同源植物成為近期研究的熱點(diǎn)內(nèi)容。截至2018年,衛(wèi)計(jì)委發(fā)布的藥食同源植物達(dá)111種。刺五加作為東北的道地藥材,雖然未列入在內(nèi),但被認(rèn)定為保健食品的可應(yīng)用原料。其使用廣泛,無(wú)論是對(duì)疾病的治療,還是在保健、食用方面,都具有較好的效果。目前,市售的刺五加注射液、刺五加片(膠囊)等已經(jīng)在臨床上廣泛使用,具有明顯改善神經(jīng)衰弱[3-4]、治療心腦血管疾病[5-6]、提高免疫力等功效[7-8]。春秋兩個(gè)季節(jié),刺五加葉還常被作為野菜或曬干做茶飲食用,并逐漸走進(jìn)了人們的日常生活。
為了開(kāi)發(fā)中藥刺五加的非常規(guī)藥用部位——刺五加葉,有效利用資源,本文開(kāi)展了關(guān)于超聲破壁刺五加葉茶的研究,對(duì)超聲破壁工藝處理的刺五加葉茶(A-canthopanax senticocus leaf tea)和未進(jìn)行處理的刺五加葉(Acanthopanax senticocus leaf)的水分[9-12]、灰分[13-15]、蛋白質(zhì)[16]、維生素[17-20]、還原糖[21]、氨基酸等[22-23]指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè),并進(jìn)行對(duì)比分析,以期為刺五加葉茶的生產(chǎn)工藝優(yōu)化及擴(kuò)大化生產(chǎn)提供理論依據(jù)。
刺五加葉于2019年7月采自于黑龍江省湯原縣,經(jīng)佳木斯大學(xué)王麗紅教授鑒定為五加科植物刺五加的葉。烘干、粉碎、過(guò)篩后備用。將刺五加葉洗凈、挑選后用三蒸水浸潤(rùn),在45℃、480 W下超聲45 min、干燥后裝袋密封保存,得到超聲破壁后的刺五加葉茶,備用。
乙醇、過(guò)氧化氫、硝酸、石油醚、濃硫酸(均為分析純):天津凱通化工試劑公司;抗壞血酸:西隴化工股份有限公司;甲醇(色譜級(jí)):天津科密歐化工試劑有限公司;17種氨基酸混合標(biāo)準(zhǔn)品:阿爾塔科技有限公司;色氨酸:江萊生物有限公司;VB1、VB2、VB3、VB6、VB12:酷爾化學(xué)科技(北京)有限公司;K、Na、Ca、Na、Mg、Fe、Zn 標(biāo)準(zhǔn)液:上海甄準(zhǔn)生物科技有限公司。
CXC-06粗纖維測(cè)定儀:武漢格萊莫檢測(cè)設(shè)備有限公司;JK9870凱氏定氮儀、全自動(dòng)脂肪測(cè)定儀:濟(jì)南精銳分析儀器有限公司;KQ-500DE型數(shù)控超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司;NEXION 300X型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀:美國(guó)PE公司;L-8900全自動(dòng)氨基酸分析儀、Z-2000原子熒光吸收儀:日本日立有限公司;1100 Series液相色譜儀:美國(guó)安捷倫公司。
1.3.1 基本營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法
水分含量采用恒重法,參考GB 5009.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中水分的測(cè)定》;粗灰分含量采用干法灰分法,參考GB 5009.4—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》;粗蛋白含量采用凱氏定氮法,參考GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》;粗脂肪含量采用索氏抽提法,參考GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》;還原糖含量采用3,5-二硝基水楊酸法,參考GB 5009.7—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中還原糖的測(cè)定》;粗纖維含量采用酸堿處理法,參考GB/T 5009.10—2003《植物類(lèi)食品中粗纖維的測(cè)定》;維生素C含量采用碘量法,參考GB 5009.86—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》。
1.3.2 微量元素測(cè)定方法
微量元素(Cu、Fe、Zn)采用原子吸收分光光度法,微量元素(Na、Mg、K、Ca)采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICPMS),參考GB 5009.268—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的測(cè)定》。
1.3.3 B族維生素的測(cè)定方法
1.3.3.1 維生素標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制
分別精密稱(chēng)取 VB1、VB2、VB3、VB6、VB12各 10.000 mg于10 mL容量瓶中,用0.01 mol/L鹽酸定容,作為混合標(biāo)準(zhǔn)液。
1.3.3.2 色譜條件
Agilent Zorbax Eclipse C18色譜柱(4.6mm×250mm,5 μm),流動(dòng)相A為0.1 mol/L的磷酸鹽緩沖溶液,流動(dòng)相 B 為甲醇(A∶B=85∶15,體積比),流速 1.0 mL/min,柱溫:25 ℃,進(jìn)樣量 10 μL。
1.3.3.3 樣品前處理
分別精密稱(chēng)取1.000 g的茶樣及刺五加葉樣于試管中,加入10mL的0.01mol/L的鹽酸溶液搖勻浸泡,超聲波振蕩10min后,用離心機(jī)以3000r/min離心10 min,取上清液。
1.3.4 氨基酸的測(cè)定方法
氨基酸組成及含量測(cè)定采用氨基酸分析儀法,參照GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》;色氨酸測(cè)定采用高效液相色譜法。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)分別用SPSS 22.0軟件進(jìn)行處理。
基本營(yíng)養(yǎng)成分的含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
如表1所示,刺五加葉茶及刺五加葉的粗脂肪、粗蛋白、水分、灰分等含量間均存在明顯差異,其中刺五加葉中水分含量高于刺五加葉茶;刺五加葉茶的粗蛋白、維生素C、還原糖等6種營(yíng)養(yǎng)成分含量均高于刺五加葉。表明超聲破壁刺五加葉茶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于刺五加葉,可能是由于細(xì)胞壁破壞后可使更多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)溶出。水分與刺五加葉茶的運(yùn)輸有著密切的關(guān)系,刺五加葉茶水分含量低,有利于刺五加葉茶的運(yùn)輸和儲(chǔ)存。
表1 基本營(yíng)養(yǎng)成分含量Table 1 Content of the basic nutrient
微量元素回歸曲線方程及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2,各微量元素的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。
表2 回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 2 Regression equation and coefficient
刺五加葉茶與刺五加葉中均檢出7種微量元素,但含量不同。刺五加葉茶中7種微量元素的含量均高于刺五加葉,刺五加葉茶7種微量元素的總含量是刺五加葉的兩倍以上,說(shuō)明超聲破壁可使刺五加葉茶中微量元素更易溶出,刺五加葉茶對(duì)人體有更好的補(bǔ)充微量元素的作用。刺五加葉茶及刺五加葉的鋅銅比均<10,鋅鐵比均<1,表明其不會(huì)發(fā)生拮抗作用,有利于被人體吸收。結(jié)果表明,刺五加葉茶中的微量元素均對(duì)人體有益,且可以有效被吸收。
表4為B族維生素的回歸方程。表5為B族維生素含量測(cè)定結(jié)果。
表4 B族維生素回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 4 Regression equation and coefficient of VB
表5 B族維生素含量Table 5 Content of VB mg/kg
由表5可知,在刺五加葉茶及刺五加葉中均檢出5 種 B 族維生素,刺五加葉茶中 VB1、VB2、VB3、VB6、VB12含量均高于刺五加葉,其中在刺五加葉茶中VB6的含量最高。結(jié)果表明,刺五加葉茶與刺五加葉中B族維生素種類(lèi)相同,僅在含量上有所區(qū)別。
氨基酸種類(lèi)及含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表6。
由表6可知,在刺五加葉茶中檢出16種氨基酸,氨基酸總含量為18.404 g/100 g。氨基酸種類(lèi)與刺五加葉一致,但含量高于刺五加葉。刺五加葉中總氨基酸含量為11.934 g/100 g。其中,刺五加葉茶中鮮味氨基酸及甜味氨基酸含量也較高,總和超過(guò)20%,鮮味氨基酸及甜味氨基酸是茶葉具有獨(dú)特滋味和功效的物質(zhì)基礎(chǔ)。刺五加葉茶中含有鮮味氨基酸及甜味氨基酸,這些氨基酸的存在可以有效掩蔽茶葉中苦味物質(zhì)帶來(lái)的苦澀感,提升刺五加葉茶的口感。
表6 氨基酸種類(lèi)及含量Table 6 Types and contents of amino acid g/100 g
本試驗(yàn)中,除水分外,超聲破壁的刺五加葉茶基本營(yíng)養(yǎng)成分含量均高于刺五加葉,而水分與運(yùn)輸及儲(chǔ)存營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)有關(guān),水分含量低,有益于刺五加葉茶在運(yùn)輸中保持干燥,避免在運(yùn)輸中產(chǎn)生損耗,本試驗(yàn)共檢測(cè)了17種氨基酸,其中檢出的氨基酸有16種,色氨酸未檢出。通過(guò)計(jì)算刺五加葉茶中氨基酸含量可知,在刺五加葉茶中,必需氨基酸及藥效氨基酸含量均超過(guò)50%,鮮味氨基酸、甜味氨基酸含量也分別超過(guò)10%,兩者均與刺五加葉茶的口感有關(guān),鮮味氨基酸及甜味氨基酸含量較高,更利于中和刺五加葉茶的苦澀感,有利于提升刺五加葉茶的口感。刺五加葉茶氨基酸總含量高于刺五加葉。
本試驗(yàn)中共檢測(cè)了7種微量元素,其中,植物體三大營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)之一的鉀含量最高,刺五加葉茶的7種微量元素含量為3 246.22 mg/kg,B族維生素是人體代謝中的重要一環(huán),多種B族維生素在人體代謝中都參與了關(guān)鍵的反應(yīng),本試驗(yàn)共檢出5種B族維生素,其中VB6含量在5種B族維生素中含量最高。
由試驗(yàn)結(jié)果可知,刺五加葉茶比未經(jīng)處理的刺五加葉中含有更多的對(duì)人體有益的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),說(shuō)明超聲破壁的刺五加葉茶營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高于未經(jīng)處理的刺五加葉。植物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,一定功率的超聲波破壞了刺五加葉的細(xì)胞壁,可使細(xì)胞質(zhì)中有效成分溶出更多,可有效提高刺五加葉中營(yíng)養(yǎng)成分的溶出率,使人們飲用刺五加葉茶時(shí),可以獲得更多的營(yíng)養(yǎng)成分。超聲破壁工藝可為人們提供一種營(yíng)養(yǎng)成分更高的保健茶。
綜上所述,刺五加葉茶是一種具有較高的營(yíng)養(yǎng)及藥用價(jià)值,且蛋白、纖維、微量元素、氨基酸等含量較高的保健茶飲,具有廣闊的市場(chǎng)前景。本研究對(duì)超聲破壁的刺五加葉茶的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析和評(píng)價(jià),不僅可為刺五加葉茶的開(kāi)發(fā)及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)提供合理的科學(xué)依據(jù),同時(shí)還可為刺五加的后續(xù)研究提供相應(yīng)的參考。