胡慶蘋,魏鑒騰,何海榮,冶超軍,段存娟,劉曄瑋*

1(蘭州大學 公共衛(wèi)生學院 營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學研究所，甘肅 蘭州，730000) 2(中國科學院蘭州物理研究所 中科院西北特色植物資源化學重點實驗室，甘肅 蘭州，730000) 3(甘肅隴南田園生物科技有限公司，甘肅 隴南，742500)

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19個品種油橄欖葉營養(yǎng)及活性成分分析評價

胡慶蘋1,魏鑒騰2,何海榮1,冶超軍3,段存娟1,劉曄瑋1*

1(蘭州大學 公共衛(wèi)生學院 營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學研究所，甘肅 蘭州，730000) 2(中國科學院蘭州物理研究所 中科院西北特色植物資源化學重點實驗室，甘肅 蘭州，730000) 3(甘肅隴南田園生物科技有限公司，甘肅 隴南，742500)

測定了19個品種油橄欖葉中8種營養(yǎng)成分和3種活性成分含量，并運用聚類分析和主成分分析方法對油橄欖葉進行分析評價。結(jié)果表明：不同品種油橄欖葉營養(yǎng)及活性成分含量不同；主成分分析結(jié)果表明，膳食纖維、還原糖、橄欖苦苷是油橄欖葉的特征成分，與油橄欖葉品質(zhì)密切相關，其主成分得分圖和聚類分析將19個品種油橄欖葉分為3類，即高膳食纖維+低橄欖苦苷+低還原糖、中膳食纖維+高橄欖苦苷+高還原糖、低膳食纖維+中橄欖苦苷+高還原糖。

油橄欖葉；營養(yǎng)成分；活性成分；聚類分析；主成分分析

油橄欖(Oleaeuropaea)為木犀科(Oleaceae)木樨欖屬(Olea)常綠喬木，原產(chǎn)于地中海沿海地區(qū)[1]。20世紀60年代起我國開始引種，甘肅省隴南市是我國最大的油橄欖種植基地之一[2]。橄欖油是地中海膳食模式的特點之一。大量的流行病學證據(jù)表明，地中海飲食的人群心血管系統(tǒng)疾病、皮膚癌和結(jié)腸癌等癌癥的發(fā)病率均低于世界其他人群[3]。地中海飲食的健康效果，不僅與橄欖油中單不飽和脂肪酸和維生素等營養(yǎng)素有關，還與具有抗氧化活性的酚類化合物有關[4]。油橄欖葉除含有黃酮類、裂環(huán)烯醚萜類等多酚類活性成分，還含有豐富的營養(yǎng)成分，且其抗氧化活性成分含量較油橄欖果中高[5-6]。在很多國家，尤其在地中海沿岸各國中，油橄欖葉不僅作為傳統(tǒng)草藥用于多種疾病治療，而且作為普通食品日常食用[7]。

聚類分析(cluster analysis)是一種有效的數(shù)據(jù)挖掘技術，可從海量數(shù)據(jù)中挖掘隱含的數(shù)據(jù)分布和模式，現(xiàn)已廣泛應用于數(shù)據(jù)分析、模式識別、圖像處理等[8]。主成分分析(principal component analysis，PCA)是通過線性變化將原始指標組合成少數(shù)幾個相互獨立的綜合指標，且包含原始指標大部分信息的一種多元統(tǒng)計分析方法，該方法已廣泛應用于人口統(tǒng)計學、分子動力學模擬、經(jīng)濟學、醫(yī)學等領域，其結(jié)果客觀、準確[9-10]。

油橄欖品種繁多，而對不同品種油橄欖葉中營養(yǎng)及活性成分的聚類分析及主成分分析報道較少。本研究應用聚類分析和主成分分析方法對19個品種油橄欖葉營養(yǎng)及活性成分進行分析評價。

1　儀器、試劑與材料

1.1儀器

Agilent 1260型高效液相色譜儀系統(tǒng)(包括G1311A四元梯度泵、G1315B DAD二極管陣列檢測器、自動進樣系統(tǒng)、Agilent Chemstation工作站)，美國Agilent公司；QDN-Ⅱ全自動凱氏定氮儀,杭州匯爾儀器設備有限公司；SZF-06脂肪測定儀,杭州匯爾儀器設備有限公司等。

1.2試劑

橄欖苦苷對照品(純度≥98%)，中科院西北特色植物資源化學重點實驗室自制；木犀草素-7-O-葡萄糖苷對照品(批號M-025-140909，純度≥98%)，成都瑞芬思生物技術有限公司；芹菜素-7-O-葡萄糖苷對照品(批號131228，純度≥98%)，成都普菲德生物技術有限公司；其他試劑均為分析純。

1.3材料

19個品種油橄欖葉于2014年12月采自甘肅隴南地區(qū)，油橄欖葉已洗凈、陰干、粉碎，備用。樣品信息見表1。

表1　油橄欖葉品種及編號

2　實驗方法

2.1營養(yǎng)成分含量測定

水分測定采用GB 5009.3—2010直接干燥法；灰分測定采用GB 5009.4—2010法；粗脂肪測定采用GB/T 5009.6—2003索氏提取法；粗蛋白測定采用GB 5009.5—2010凱氏定氮法；膳食纖維測定采用GB/T 5009.88—2008法；還原糖測定采用GB/T 5009.7—2008直接滴定法；蔗糖測定采用GB/T 5009.8—2008酸水解法；碳水化合物采用減法計算(m碳水化合物=m樣品-m水分-m灰分-m粗脂肪-m粗蛋白-m膳食纖維)。

2.2活性成分含量測定

2.2.1對照品溶液的制備

分別精密稱取一定量橄欖苦苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷對照品，用甲醇定容配制成標準儲備溶液，濃度分別為橄欖苦苷2.15 mg/mL、木犀草素-7-O-葡萄糖苷0.45 mg/mL、芹菜素-7-O-葡萄糖苷0.59 mg/mL。將標準儲備溶液稀釋成一系列不同濃度的標準工作溶液。

2.2.2樣品溶液的制備

精密稱取油橄欖葉粉末0.5 g，加入一定量體積分數(shù)75%甲醇稀釋，超聲處理45 min，轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用75%甲醇定容，搖勻。使用前經(jīng)0.45 μm微孔濾膜過濾。

2.2.3色譜條件

色譜柱：大連依利特Sinochrom ODS-BP柱(250 mm×4.6 mm，5 μm)；檢測波長：230 nm；流速：1.0 mL/min；柱溫：30℃；進樣量：10 μL；流動相V(水)∶V(乙腈)=75∶25。

2.3統(tǒng)計方法

采用IBM SPSS 21.0軟件對19個品種油橄欖葉樣品進行聚類分析；采用Unscarmbler 9.7軟件進行主成分分析。

3　結(jié)果與討論

3.119個品種油橄欖葉中營養(yǎng)成分含量測定結(jié)果

19個品種油橄欖葉中營養(yǎng)成分含量見表2。

表2　19個品種油橄欖葉營養(yǎng)成分含量 　g/100g

由表2可見，不同品種油橄欖葉中各營養(yǎng)成分含量不同，這與不同油橄欖品種間遺傳多樣性有關。其中，膳食纖維、碳水化合物含量較高，平均含量分別為(44.96±4.29)、(36.10±4.18)g/100 g；粗蛋白、蔗糖含量較低，平均含量分別為(1.95±0.77)、(0.99±0.68)g/100 g；水分、灰分、粗脂肪、還原糖平均含量分別為：(4.65±0.26)、(6.77±1.11)、(5.56±0.52)、(9.86±1.71)g/100 g。

3.219個品種油橄欖葉活性成分含量測定結(jié)果

本課題組在前期的工作中，通過HPLC-DPPH法和HPLC-MS法篩選和確證了油橄欖葉提取物中的抗氧化活性物質(zhì)——橄欖苦苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷和芹菜素-7-O-葡萄糖苷，標準品及油橄欖葉(盧克斯)樣品HPLC色譜圖見圖1。本研究利用前期研究中建立的方法，測定了19個品種油橄欖葉中3種抗氧化活性物質(zhì)的含量，結(jié)果見表3。由表3可見，不同品種油橄欖葉中3種活性成分含量不同，平均含量分別為(74.57±13.91)、(2.49±0.42)、(1.18±0.28)g/kg，橄欖苦苷含量明顯高于木犀草素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷含量。

1- 木犀草素-7-O-葡萄糖苷；2-芹菜素-7-O-葡萄糖苷;3-橄欖苦苷圖1　標準品和油橄欖葉(盧克斯)的HPLC色譜圖Fig.1　HPLC Chromatograms of reference substance and Olea leaves(lukesi)

橄欖苦苷木犀草素-7-O-葡萄糖苷芹菜素-7-O-葡萄糖苷阿爾波薩拉40.951.470.96尼肖特65.852.651.37米扎77.182.551.53盧克斯87.852.071.17九峰7號84.242.711.14希臘-388.932.731.13科基81.862.840.95科新佛奧84.982.560.83

續(xù)表3

3.3主成分分析結(jié)果

本研究中，碳水化合物的含量采用減法計算，即碳水化合物含量與水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、膳食纖維含量之間存在共線性問題，因此進行主成分分析時，應剔除碳水化合物變量，對19個品種油橄欖葉其他成分含量進行主成分分析。結(jié)果見圖2、圖3。

圖2　主成分分析：樣品得分圖Fig.2　Score plots of PCA

圖3　主成分分析：因子載荷圖Fig.3　Loading plots of PCA

圖2為樣品得分圖，表示經(jīng)降維處理后，19個品種油橄欖葉樣品在二維空間的分布情況。圖2中橫坐標表示每個樣品在第一主成分上的得分值，縱坐標表示每個樣品在第二主成分上的得分值。第一主成分貢獻率為83%，第二主成分貢獻率為8%，累計貢獻率達91%，說明提取的主成分可以解釋原始指標的大部分信息，能夠反映出不同品種油橄欖葉的整體信息。從圖2可見，阿爾波薩拉在PC1軸上距其他品種油橄欖葉較遠，說明其成分含量與其他品種差異較大，科新佛奧、皮削利、切姆拉爾、城固32號、萊星在PC1軸上距離較近，說明該5種油橄欖葉成分含量相近，其他品種在PC1軸上較近，說明其成分含量相近。

圖3為因子載荷圖，反應的是變量與所提取的主成分之間的相關性。主成分與變量之間呈線性組合，其系數(shù)稱為載荷，載荷絕對值的大小反應各變量在該主成分中的影響程度。從圖3可見，膳食纖維在第一主成分上的載荷絕對值最大，且遠大于其他變量，還原糖、橄欖苦苷在第二主成分上的載荷值絕對值較大，說明19種油橄欖葉樣品的主要差異為膳食纖維，其次為還原糖、橄欖苦苷，即膳食纖維、還原糖、橄欖苦苷為油橄欖葉的特征成分，與油橄欖葉的品質(zhì)密切相關。

3.4聚類分析結(jié)果

同主成分分析相同，因碳水化合物含量與水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、膳食纖維含量之間存在共線性問題，因此進行聚類分析時，應剔除碳水化合物變量后進行分析。結(jié)果見圖4。由圖4可見，阿爾波薩拉單聚一類，該類油橄欖葉特點為高膳食纖維+低橄欖苦苷+低還原糖；科新佛奧、皮削利、切姆拉爾、城固32號、萊星聚為第二類，該類油橄欖葉特點為中膳食纖維+高橄欖苦苷+高還原糖；其他品種聚為第三類，該類油橄欖葉特點為低膳食纖維+中橄欖苦苷+高還原糖。該聚類結(jié)果與主成分分析樣品得分圖結(jié)果一致。

圖4　19種油橄欖葉聚類分析樹形圖Fig.4　Hierarchical cluster analysis dendrogram for 19 varieties of Olea leaves

4　結(jié)論

本研究測定了19個品種油橄欖葉水分、灰分、粗脂肪、粗蛋白、膳食纖維、還原糖、蔗糖、碳水化合物、橄欖苦苷、木犀草素-7-O-葡萄糖苷、芹菜素-7-O-葡萄糖苷含量，測定結(jié)果表明，不同品種油橄欖葉營養(yǎng)成分及活性成分含量均不同。主成分分析結(jié)果表明，膳食纖維、還原糖、橄欖苦苷是油橄欖葉的特征成分，與油橄欖葉品質(zhì)密切相關，其主成分分析樣品得分圖和聚類分析結(jié)果將19種油橄欖葉分為3類，即高膳食纖維+低橄欖苦苷+低還原糖、中膳食纖維+高橄欖苦苷+高還原糖、低膳食纖維+中橄欖苦苷+高還原糖。本研究結(jié)果可指導相關從業(yè)人員根據(jù)不同品種油橄欖葉營養(yǎng)及活性成分特點擇優(yōu)育種與應用。

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Analysis and evaluation on nutrient and active components of 19 kinds of olive leaves

HU Qing-ping1,WEI Jian-teng2,HE Hai-rong1,YE Chao-jun3,DUAN Cun-juan1,LIU Ye-wei1*

1(Nutrition and Food Hygiene, School of Public Health, Lanzhou University, Lanzhou 730000, China) 2(Key Laboratory of Chemistry of Northwestern Plant Resources, Lanzhou Institute of Chemical Physics,Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China) 3(Gansu Longnan Garden Biotechnology Company Limited, Longnan 742500, China)

The contents of 8 kinds of nutrient components and 3 kinds of active ingredient in 19 varieties of olive leaves were analyzed and evaluated based on cluster analysis and principal components analysis. The results show that nutrient and active content in different varieties of olive leaf are different. Principal component analysis show that dietary fiber, reducing sugar, oleuropein are characteristic constituents of olive leaf, and is closely related to the quality of olive leaf. The principal component score plots and cluster analysis show that the 19 kinds of olive leaves are divided into three groups, high dietary fiber + low oleuropein + low reducing sugar, medium dietary fiber+high oleuropein + high reducing sugar, low dietary fiber + medium oleuropein + high reducing sugar.

olive leaves; nutrient components; active ingredient; cluster analysis; principal components analysis

10.13995/j.cnki.11-1802/ts.201601030

碩士研究生(劉曄瑋教授為通訊作者,E-mail:liuyw@lzu.edu.cn)。

國家高技術研究發(fā)展計劃(863計劃)(2014AA022203)；國家自然科學基金(21505143)

2015-07-01，改回日期：2015-07-28