李曦,趙珊,仲伶俐,鄭幸果,黃世群,秦琳,雷欣宇
(四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,四川成都 610066)
連翹(Forsythia suspensa)是木犀科連翹屬植物,其果實(shí)可入藥,具有清熱解毒功效,現(xiàn)代研究表明連翹還具有保肝利尿、抗病毒、保護(hù)心血管等作用[1-3]。連翹果的藥用功能主要來自于其中的苯乙醇類、木質(zhì)素類、三萜類、黃酮、多酚等成分,其中以連翹酯苷A、連翹苷、蘆丁、連翹脂素含量為高[4,5]。
連翹葉是植物連翹的葉子,在河北、陜西等地素有將連翹葉曬干制成連翹茶飲用的習(xí)慣[6]。隨著近年來對連翹植株成分分析研究增多,學(xué)者發(fā)現(xiàn)連翹葉中具有與連翹果中一致的功能成分,并且在一些活性成分含量上連翹葉比連翹果實(shí)還要高,例如連翹苷、蘆丁、連翹脂素、齊墩果酸等[7-9]。因富含活性成分,連翹葉具有具有抗菌抗炎、抗氧化、保肝、預(yù)防肥胖等作用[10-12]。
作為傳統(tǒng)中藥,連翹果實(shí)資源的開發(fā)利用在我國比較廣泛,而連翹葉資源一直被大量浪費(fèi),僅在區(qū)域范圍作為茶飲使用。近年來對連翹葉的開發(fā)利用多用于制作成連翹葉茶以及食品防腐保鮮?,F(xiàn)代工藝制作的連翹葉茶多以綠茶和紅茶為主,另有一些中藥復(fù)合茶飲。連翹綠茶和連翹紅茶是連翹鮮葉按傳統(tǒng)綠茶和紅茶工藝制作加工[13,14],同我國傳統(tǒng)綠茶和紅茶一樣,因不同的制作工藝或?qū)е逻B翹綠茶和連翹紅茶在品質(zhì)上的差異。而現(xiàn)有文獻(xiàn)對連翹茶的成分研究較少,特別是對連翹紅茶的品質(zhì)分析不全面:王曉燕等[9]對有機(jī)連翹綠茶中的蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、鈣、黃酮、連翹酯苷和連翹苷含量進(jìn)行了分析;原江鋒等[15]對連翹葉綠茶、桑葉綠茶和信陽毛尖的感官、礦質(zhì)元素、茶多酚、氨基酸、咖啡堿、黃酮、總木質(zhì)素和總?cè)扑徇M(jìn)行了比較分析;宋建平等[8]發(fā)現(xiàn)連翹紅茶中連翹脂素含量高達(dá)4%,而鮮葉中含量很低。
為滿足消費(fèi)需求,更好地開發(fā)利用連翹葉資源,本研究對連翹綠茶和連翹紅茶的營養(yǎng)成分進(jìn)行了比較分析,涉及以下內(nèi)容:蛋白質(zhì)、水解氨基酸、游離氨基酸、可溶性糖、維生素C、水浸出物、咖啡堿、茶黃素、總多酚、黃酮、連翹酯苷A、連翹苷、蘆丁和連翹脂素。
連翹綠茶、連翹紅茶,山西省平定縣冠山鎮(zhèn)延年翹連翹茶廠;乙醇、抗壞血酸、氫氧化鉀、2,6-二叔丁基對甲酚、鹽酸、苯酚、氫氧化鈉、冰乙酸、磷酸三鈉、磷酸二氫鉀(均為分析純),西隴化工;醋酸、甲醇、乙腈(均為色譜純),美國Fisher公司。
SFG-02電熱恒溫干燥箱,黃石市恒豐醫(yī)療器械有限公司;S-433D氨基酸自動分析儀,德國sykam公司;Kjeltec 8200凱氏定氮儀,丹麥福斯儀器公司;UV-2550紫外分光光度計,日本島津;Cary Eclipse熒光分光光度計,美國瓦里安公司;Waters e2695高效液相色譜儀,美國沃特世公司。
1.2.1 常規(guī)營養(yǎng)成分的測定方法
水分測定參考GB 5009.3-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中水分的測定》;蛋白質(zhì)測定參考GB 5009.5-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測定》;氨基酸測定參考GB 5009.124-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中氨基酸的測定》;可溶性糖含量測定參考NYT 1278-2007《蔬菜及其制品中可溶性糖的測定 銅還原碘量法》;維生素C測定參考GB 5009.86-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中抗壞血酸的測定》;水浸出物測定參考GB/T 8305-2013《茶 水浸出物測定》;游離氨基酸測定參考GB/T 8314-2013《茶 游離氨基酸總量的測定》;咖啡堿測定參考GB/T 8312-2013《茶 咖啡堿測定》;多酚測定參考GB/T 8313-2018《茶葉中茶多酚和兒茶素類含量的檢測方法》;黃酮測定參考NY/T 1295-2007《蕎麥及其制品中總黃酮含量的測定》;茶黃素測定參考GB/T 30483-2013《茶葉中茶黃素的測定-高效液相色譜法》;連翹酯苷A、連翹苷、蘆丁和連翹脂素的測定采用自建方法。
1.2.2 連翹酯苷A、連翹苷、蘆丁和連翹脂素的測定方法
(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確稱取四種標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg于10 mL容量瓶,用甲醇定容至刻度配置成1.0 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。量取儲備液0.1、0.2、0.5、1.0、2.0 mL至100 mL容量瓶中,用70%甲醇定容后經(jīng)0.45 μm濾膜過濾,得到濃度分別為1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 μg/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液。
(2)前處理
稱取1.0 g樣品于250 mL三角瓶中,加入70%甲醇水溶液60 mL,70 ℃恒溫水浴回流30 min,冷后過濾至100 mL容量瓶中,70%甲醇水溶液定容至刻度。
(3)色譜條件
色譜柱:Waters sunfire C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);柱溫:30 ℃;流動相A:0.3%醋酸水溶液,流動相B:甲醇,洗脫梯度見表1;流速:0.8 mL/min;進(jìn)樣量:2 μL;紫外檢測器波長:277 nm。
表1 梯度洗脫表 Table 1 Table of gradient elution conditions
試驗(yàn)均進(jìn)行3次平行,結(jié)果以平均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,采用Excel 2007和Origin 9.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。
《中華人民共和國藥典》記載中藥材中連翹苷和蘆丁以甲醇超聲提取,連翹酯苷以70%甲醇超聲提取[1]。因此本試驗(yàn)通過加標(biāo)回收試驗(yàn)比較了提取試劑(甲醇和70%甲醇)和提取方法(超聲和恒溫水浴回流)對四種化合物的提取效果,如表2所示。圖1是四種前處理的回收率,與超聲相比,70 ℃水浴回流對四種化合物的提取效率更高,四種前處理中以處理2的回收率為最高。因而本試驗(yàn)采用70%甲醇水溶液在70 ℃恒溫水浴回流提取連翹中的四種功能成分,回收率為86.7%~96.3%。
表2 前處理方法 Table 2 Pretreatment methods
繼而對自建方法進(jìn)行了方法學(xué)驗(yàn)證,如表3所示試驗(yàn)方法的線性和精密度好,檢出限和定量限低,可用于連翹中連翹酯苷A、連翹苷、蘆丁和連翹脂素的測定。
表3 四種化合物的回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限 Table 3 Regression equations, correlation coefficients, LODs and LOQs of four components
連翹綠茶和連翹紅茶的水分含量分別為4.18%和2.81%,基礎(chǔ)營養(yǎng)成分的測定結(jié)果如圖2所示,均以干基計。連翹綠茶和連翹紅茶都是以連翹鮮葉為原料按傳統(tǒng)綠茶和紅茶的工藝制作而成,綠茶是鮮葉經(jīng)殺青后干燥而成,而紅茶在殺青后經(jīng)過自然發(fā)酵后再干燥。如圖2所示,連翹綠茶比紅茶含有更高的蛋白質(zhì)、氨基酸和水浸出物含量,而連翹紅茶則含有更多的可溶性糖。水浸出物是茶中水溶性物質(zhì)的總和,其含量與茶湯的香氣、湯色、滋味呈正相關(guān),是茶湯滋味的綜合體現(xiàn)[16]。與傳統(tǒng)綠茶和紅茶一致,連翹綠茶的水浸出物顯著高于連翹紅茶,說明其茶湯中有更為豐富的化合物,在口感上也更為厚重??扇苄蕴亲鳛樨暙I(xiàn)茶葉風(fēng)味品質(zhì)的重要特征代謝物之一,也可作為美拉德反應(yīng)基質(zhì)參與香氣的形成[17],連翹紅茶的可溶性糖含量比連翹綠茶更高,形成連翹紅茶更為甘甜的口感。
植物體內(nèi)的氨基酸以兩種形態(tài)存在,一種是水溶性的游離態(tài)氨基酸,一種是水不溶性的結(jié)合態(tài)氨基酸即結(jié)合在蛋白質(zhì)中的氨基酸,其中結(jié)合態(tài)氨基酸的含量以水解氨基酸含量計。連翹綠茶中水解氨基酸和游離氨基酸含量均比連翹紅茶高,具體的氨基酸組成如表4所示。連翹中主要的氨基酸是谷氨酸和天門冬氨酸,二者皆為鮮味氨基酸,水解氨基酸中鮮味氨基酸占總氨基酸的比值為25%和26%,而游離氨基酸中連翹綠茶的鮮味氨基酸占比高達(dá)40%,因而其茶湯比紅茶呈現(xiàn)出更為鮮爽的口感。
表4 連翹綠茶和連翹紅茶的氨基酸組成及含量(%) Table 4 Compositions and contents of amino acids in green tea and black tea made by Forsythia suspensa leaves (%)
采用1.2.1自建方法對連翹綠茶和紅茶中的連翹酯苷A、連翹苷、蘆丁和連翹脂素進(jìn)行測定,液相圖譜如圖3所示。四種化合物分離度好,實(shí)現(xiàn)了雜質(zhì)和目標(biāo)物的有效分離,適用于連翹葉茶中連翹酯苷A、連翹苷、蘆丁和連翹脂素的分離測定。
連翹綠茶和連翹紅茶中的功能成分含量如表5所示,均以干基計。其中維生素C、總多酚、黃酮、連翹酯苷A、連翹苷和蘆丁在連翹綠茶中的含量均高于連翹紅茶。《中國食物成分表》中綠茶中的維生素C含量為19 mg/100 g[18],而連翹綠茶中維生素C含量達(dá)48.63 mg/100 g,維生素C為水溶性維生素,可溶于茶湯中直接被人體吸收,發(fā)揮抗氧化和維持皮膚、骨骼健康的作用[19]。多酚是傳統(tǒng)茶中的主要功能成分,具有抗氧化作用,在綠茶中達(dá)15%~30%,紅茶中5%~20%[20],而在連翹綠茶和連翹紅茶中多酚含量分別為11.06%和5.04%,均比傳統(tǒng)茶低。傳統(tǒng)紅茶茶湯多呈現(xiàn)橙紅色,含有約為40~150 mg/100 g的茶黃素,茶黃素不僅影響紅茶品質(zhì),同時也具有抗氧化、降血脂等藥理功能[21]。連翹紅茶茶湯呈橙黃色,在連翹紅茶中也檢測到了茶黃素,含量為11.83 mg/100 g。除此之外,與許志澤[22]的研究結(jié)果不同,在連翹綠茶和紅茶中并未檢出咖啡堿,說明連翹葉茶不具備傳統(tǒng)茶葉的提神作用。
表5 連翹綠茶和連翹紅茶的功能成分含量 Table 5 Contents of the nutritional components of green tea and black tea made by Forsythia suspensa leaves
連翹酯苷A、連翹苷和連翹脂素是連翹特有的功能成分,藥典中規(guī)定連翹(果)的特征成分連翹苷的含量不得低于0.15%,連翹酯苷A不得少于3.5%(青翹)和0.25%(老翹),均以干燥品計[1]。連翹酯苷A和連翹苷的含量反映了連翹藥材的基本質(zhì)量,而二者在連翹綠茶中的含量均遠(yuǎn)高于藥典中連翹(果)的規(guī)定含量,那么連翹葉是否具有比傳統(tǒng)藥材連翹(果)更高的藥用價值值得研究。除此之外,連翹綠茶中含有2.19%的抗氧化活性成分蘆丁,比苦蕎中的蘆丁含量更高(1.4%)[23]。以上三種功能成分均在連翹綠茶中含量更高,唯有連翹脂素在連翹紅茶中的含量遠(yuǎn)高于綠茶。連翹脂素在連翹葉和連翹果中含量都很低[7],藥典對連翹(果)中其含量沒有要求。研究報道,連翹藥材中的主要活性成分連翹苷在體內(nèi)轉(zhuǎn)化為連翹脂素后才能發(fā)揮效用[24],且連翹脂素比連翹苷具有更高的藥理活性[25,26]??梢娺B翹紅茶和連翹綠茶雖然同為連翹葉的茶制品,因加工工藝的差異,連翹紅茶不具有連翹果和連翹綠茶中的傳統(tǒng)功能成分,在發(fā)酵過程中上述成分轉(zhuǎn)化為更易于吸收的活性成分連翹脂素。
采用標(biāo)準(zhǔn)方法和自建方法對連翹綠茶和連翹紅茶的營養(yǎng)成分進(jìn)行了比較分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)連翹綠茶的水浸出物、維生素C、總多酚、黃酮、連翹酯苷A、連翹苷和蘆丁含量顯著高于連翹紅茶,含量分別為50.62%、48.63 mg/100 g、11.06%、2.39%、8.77%、4.98%和2.19%,其特征成分連翹酯苷A和連翹苷含量高于傳統(tǒng)中藥連翹(果)。而連翹紅茶經(jīng)發(fā)酵過程,轉(zhuǎn)化生成了更易吸收和更強(qiáng)藥理活性的連翹脂素(含量2.88%),遠(yuǎn)高于連翹綠茶(含量0.10%)。除此之外,連翹紅茶還含有11.83 mg/100 g的茶黃素,與其茶湯顏色一致。綜上所述,連翹綠茶具有與傳統(tǒng)中藥材連翹(果)一致的活性成分且含量更高,而連翹紅茶雖不具有連翹的特征活性成分,卻含有更強(qiáng)藥理活性和更易吸收的連翹脂素,兩種連翹葉茶的藥用價值顯著,極具市場潛力。