羅 霞,魏 巍,余夢瑤,江 南,伍 明,2,許曉燕,*
(1.四川省中醫(yī)藥科學(xué)院,四川 成都 610041;2.四川大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610064)
甘薯(Ipomoea batata Lam.)是旋花科1年生或多年生草本植物,又稱紅薯、白薯、番薯、紅苕等。目前,我國的甘薯總種植面積保持在620萬公頃左右,總產(chǎn)量穩(wěn)定在1億t以上,占全世界的80%,是世界上最大的生產(chǎn)國。然而,當(dāng)收獲甘薯的塊莖后,還留下大量地面的藤蔓(包括葉、柄和莖)部分,其中小部分作為家畜飼料,其余大部分被棄置于田間自然降解,既污染環(huán)境,又造成極大的資源浪費(fèi)。
現(xiàn)代研究發(fā)現(xiàn),甘薯藤蔓除含有豐富的纖維素、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)外,還有含有大量的多糖、黃酮類化合物、多酚、類胡蘿卜素、綠原酸、咖啡酸等生物活性的物質(zhì),具有抗腫瘤[1]、抑菌[2]、降血脂[3]、抗氧化[4]、提高免疫[5]等功能,此外具有降低多種糖尿病動物模型血糖的功能[6-8],可作為保健品甚至藥品開發(fā)的原料。而現(xiàn)有文獻(xiàn)大多是對甘薯藤蔓化學(xué)成分的分析研究,少有對多個(gè)品種甘薯藤蔓的化學(xué)成分進(jìn)行比較,對此,本實(shí)驗(yàn)通過對四川不同甘薯主栽品種的藤蔓進(jìn)行活性物質(zhì)的含量測定,比較不同品種間活性成分的差異,為其精深加工研究提供參考。
渝甘、綿粉等7個(gè)不同品種甘薯的藤蔓,由四川光友薯業(yè)有限公司提供,均產(chǎn)自四川省綿陽市的甘薯種植基地,為收獲甘薯后的地面部分(包括葉、柄和莖),清凈晾干,粉碎后在干燥箱中60℃烘至恒質(zhì)量,編號樣品A、B、C、D、E、F、G,干燥器中保存。
β-胡蘿卜素、綠原酸、咖啡酸、矢車菊素-3-O-葡萄糖苷標(biāo)準(zhǔn)品 中國食品藥品檢定研究院;蘆丁、沒食子酸、牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)品 美國Sigma公司;HPLC測試中所用乙腈、甲醇為色譜純,其余試劑均為國產(chǎn)分析純。
KXH-101-2A電熱鼓風(fēng)干燥箱 上??莆鲈囼?yàn)儀器廠;SY-1000E多用途超聲恒溫提取機(jī) 北京弘祥隆生物技術(shù)有限公司;00-048型中藥粉碎機(jī) 上海淀久中藥機(jī)械制造有限公司;Sorvall Evolution RC高速冷凍離心機(jī) 美國Thermo公司;UV-2802紫外-可見分光光度計(jì) 美國優(yōu)尼科公司;1525-2487高效液相色譜 美國Waters公司。
1.3.1 水溶性蛋白含量的測定
取樣品0.1g,放研缽內(nèi)加pH7.5磷酸緩沖液2mL研磨至糊狀,然后加5mL緩沖液浸提30min,5000r/min離心,將上清液定容至25mL。取定容提取液1mL,放入試管,以牛血清白蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)對照,采用Bradford法[9]在595nm處測定吸光度。
1.3.2 多糖的測定
樣品粉碎后過100目篩,精密稱取本品粉末2g,置索氏提取器中,加入90mL蒸餾水,100℃加熱回流提取至提取液無色,定容至100mL,精密量取10mL,加入95%乙醇150mL,搖勻,4℃沉淀過夜。取出,離心,傾去上清液,沉淀加水溶解定容至50mL,以葡萄糖作為標(biāo)準(zhǔn)對照,采用“硫酸-蒽酮法”[10]在620nm波長處測定吸光度。
1.3.3 多酚的測定
精密稱取樣品2g,加入50mL 60%乙醇80℃回流提取1h,過濾,于60℃減壓旋至無乙醇味,蒸餾水定容至250 mL,以沒食子酸作為標(biāo)準(zhǔn)對照,采用“福林酚法”[11],在760nm波長處測定吸光度。
1.3.4 黃酮的測定
精密稱取樣品2g,加入50mL 70%乙醇回流提取2h,粗提液冷卻后,減壓抽濾,并用少量25%乙醇溶液洗滌濾渣,合并濾液。在50℃條件下減壓蒸餾,除去其中的乙醇。倒出瓶內(nèi)溶液,用30mL熱水分3次洗滌燒瓶,抽濾后,濾液以75mL氯仿萃取3次,收集水層溶液定容至60mL。稱取1~2g經(jīng)預(yù)處理的聚酰胺樹脂粉末,濕法裝柱,用水飽和,吸取上述脫脂后的水溶液2mL,沿層析柱慢慢滴入柱內(nèi),放置一定時(shí)間待充分吸附后,用50mL 70%乙醇洗脫,定容至100mL,以蘆丁作為標(biāo)準(zhǔn)對照,采用“亞硝酸鈉-硝酸鋁-氫氧化鈉比色法”[12],在510nm波長處測定吸光度。
1.3.5 花青素的測定
樣品粉碎至20目。取樣品1g加入甲醇試劑,置振蕩機(jī)上振蕩20min,過濾。共萃取3次,固液比分別為1: 9、1:8、1:7,將3次萃取液合并定容于25mL容量瓶中。以矢車菊素-3-O-葡萄糖苷為標(biāo)準(zhǔn)品,采用“草醛-鹽酸法”[13],在500nm 波長處測定吸光度。
1.3.6 β-胡蘿卜素的測定
樣品粉碎后過100目篩,稱取1g于100mL具塞三角瓶中,加入40mL丙酮-石油醚溶液(3:7,V/V),塞緊瓶塞,暗處放置15h以上,抽濾,定容至50mL,以β-胡蘿卜素為標(biāo)準(zhǔn)對照,在波長450nm處測定吸光度[14]。
1.3.7 綠原酸的測定
樣品粉碎后過40目篩,稱取0.5g加70%乙醇100mL,密塞,浸漬0.5h,超聲提取40min(功率250W,頻率35kHz),取出,冷卻,用70%乙醇定容至刻度,搖勻,靜止,上清液用0.45μm濾膜濾過。以綠原酸標(biāo)準(zhǔn)品為對照。色譜柱:Waters Symmetry C18柱(4.6m×250mm,5μm);流動相:乙腈-0.4%磷酸溶液(15:85,V/V);進(jìn)樣量:10μL;流速:1.0mL/min;柱溫:30℃;檢測波長:327nm[15]。
1.3.8 咖啡酸的測定
樣品粉碎后過40目篩,稱取1g烘干樣品置250mL圓底燒瓶中, 精密加入50%甲醇50mL浸泡1h后回流提取2h。放冷濾過,用50%甲醇沖洗2~3次,蒸干。殘?jiān)勇确逻m量浸漬3min,棄去氯仿液,殘?jiān)鼡]去氯仿,用50%甲醇溶解并定容至10mL,用0.45μm濾膜濾過。以咖啡酸標(biāo)準(zhǔn)品為對照,色譜條件除以下兩項(xiàng)外同1.3.7節(jié):柱溫:25℃;波長:323nm[16]。
每個(gè)樣品重復(fù)測定5次,結(jié)果取平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
由表1可以看出,水溶性蛋白在不同品種之間存在差異,以樣品B可溶性蛋白含量最高,達(dá)到16.89mg/g,其次為樣品C和E,水溶性蛋白含量分別為13.739mg/g和13.419mg/g,樣品D的水溶性蛋白含量最低為9.54mg/g。
表1 不同藤蔓中水溶性蛋白、多糖、多酚、黃酮、花青素、β-胡蘿卜素、綠原酸、咖啡酸的含量Table 1 Chemical composition of sweet potato vines from seven cultivars
由表1可以看出,甘薯藤蔓多糖含量在品種間的差異較大,以樣品F含量最高,含量達(dá)到8.79mg/g,其次為樣品D、E和C分別為5.95、4.48、4.29mg/g,樣品A、G多糖含量較低為2.95、2.63mg/g。
由表1 可以看出,樣品B 多酚含量最高,達(dá)到43.21mg/g,樣品F的多酚含量最低僅為18.89mg/g。
由表1可以看出,黃酮在樣品D中含量最高,含量達(dá)到41.52mg/g,其次為C、E和G含量分別為30.96、30.61mg/g和28.71mg/g,其余樣品多酚含量較低均不到20mg/g。
由表1可以看出,花青素在樣品B、G、A、C和E中含量豐富,含量最高的樣品為B,花青素含量達(dá)到4.00mg/g,其余含量均在3.40~4.00mg/g之間;樣品D和F花青素含量較低分別為2.11mg/g和1.83mg/g。
由表1可以看出,β-胡蘿卜素在幾個(gè)樣品中的含量存在差異,其中樣品C中的β-胡蘿卜素含量最高為2.88mg/g,其次為樣品G,含量為2.03mg/g,最低樣品F,含量為1.26mg/g。
由表1可以看出,綠原酸含量在樣品之間的差異較明顯,樣品B、E和G中綠原酸含量最高,分別為1150.61、1080.46、924.51μg/g,其次樣品A、C和D含量在500~600μg/g之間,而樣品F的綠原酸含量僅有69.38μg/g。
由表1可以看出,咖啡酸含量在樣品之間的差異較明顯,樣品B中咖啡酸含量達(dá)到426.85μg/g,其次樣品D、E含量為214.32、107.89μg/g,其余樣品均不到100μg/g。
甘薯藤蔓中含有豐富的生物活性成分,是巨大的藥用資源寶庫,其生物活性成分與其功效的研究近年來也逐步受到重視,具有重要的科研價(jià)值。雖然目前對甘薯藤蔓中活性成分的研究不少,但基于不同品種的研究卻沒有。本實(shí)驗(yàn)通過對四川省內(nèi)7個(gè)主栽品種的研究,發(fā)現(xiàn)生物活性成分在不同的品種間存在明顯的差異,除水溶性蛋白以外,咖啡酸,多糖、多酚、黃酮等生物活性成分,其含量在不同甘薯品種的藤蔓間差異顯著。其中差異最大的是綠原酸,品種間含量差異可達(dá)16倍,其次為咖啡酸,多糖、多酚、黃酮、花青素、β-胡蘿卜素含量最高值與最低值之間也有2~4倍的差異。因此,本研究認(rèn)為,在進(jìn)行甘薯藤蔓的開發(fā)利用中,首先應(yīng)對品種進(jìn)行確定,再有針對性的進(jìn)行精深加工,根據(jù)不同品種的特性,開發(fā)不同的精深加工產(chǎn)品類型,滿足不同的市場的需求。
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