余越,黃先靜,賀旭,陳文瑩,諶小立*
(1.遵義醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,貴州遵義 563000;2.遵義醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,貴州遵義 563000;3.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南昌 330047)
4種貴州紅酸湯中全反式番茄紅素的提取及含量測(cè)定
余越1,3,黃先靜1,賀旭2,陳文瑩1,諶小立1*
(1.遵義醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院,貴州遵義 563000;2.遵義醫(yī)學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院,貴州遵義 563000;3.南昌大學(xué)食品科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南昌 330047)
貴州民族特色食品紅酸湯不但是獨(dú)具特色的酸味調(diào)味品,而且其中的番茄紅素還具有很好的健康效應(yīng),因此對(duì)4種代表性的貴州紅酸湯的全反式番茄紅素含量進(jìn)行研究。實(shí)驗(yàn)確定了最終的番茄紅素提取工藝:乙酸乙酯在25℃下按照料液比1∶8提取30min。在4種代表性的貴州紅酸湯中,貴州金象山野菜資源開發(fā)有限公司生產(chǎn)的貴州布依姑娘紅酸湯中所含的全反式番茄紅素含量最高,為1855.76μg/g干重,其全反式番茄紅素含量是新鮮番茄的62.63%,比其他3種貴州紅酸湯可能更具健康效應(yīng)。
貴州紅酸湯;全反式番茄紅素;提取
紅酸湯起源于貴州黔東南地區(qū),是以紅辣椒和番茄為主要原料經(jīng)傳統(tǒng)工藝自然發(fā)酵而成的色澤紅亮、酸味醇厚、回味酸甜、清香適口的調(diào)味品,具有開胃健脾、增強(qiáng)食欲和降脂減肥的獨(dú)特作用,是一個(gè)在貴州少數(shù)民族地區(qū)傳承千年的傳統(tǒng)美食[1,2]。貴州紅酸湯目前已經(jīng)走出貴州,不但深受中國(guó)國(guó)內(nèi)各地美食愛好者喜愛,而且漂洋過(guò)海出口到韓國(guó)和新加坡等地。
作為紅酸湯重要功能成分之一的番茄紅素(Lycopene)是一種多不飽和脂溶性類胡蘿卜素,分子式為C40H56,可以作為一種天然的色素或生物活性成分[3]。有流行病學(xué)證據(jù)表明血液中的番茄紅素水平越高,腫瘤(前列腺癌、膀胱癌、宮頸癌、乳腺癌、消化道癌、胰腺癌、皮膚癌[4]、胃癌[5])和心血管疾病(動(dòng)脈粥樣硬化[6]、腦梗塞和腦出血[7])的發(fā)生率越低,在前列腺癌中番茄紅素的效果尤為明顯。健康專業(yè)人員隨訪研究表明血漿番茄紅素最高的1/5人群比最低的1/5人群前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)低30%以上,這在老年人和沒有前列腺癌家族史的人群中結(jié)果更明顯。前列腺癌確診后比確診前每周增加2份番茄醬消費(fèi),前列腺癌復(fù)發(fā)和進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)降低20%[8]。Chen等[9]進(jìn)行劑量反應(yīng)meta分析得出每天消費(fèi)9~21mg番茄紅素時(shí),前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)降低與增加番茄紅素消費(fèi)呈線性相關(guān)。Wang等[10]進(jìn)行劑量反應(yīng)meta分析表明每天每增加1mg番茄紅素?cái)z入,前列腺癌風(fēng)險(xiǎn)降低3%。Yang等通過(guò)對(duì)21個(gè)流行病學(xué)研究的meta分析表明最高消費(fèi)和最低消費(fèi)番茄制品組相比,胃癌風(fēng)險(xiǎn)降低(比值比OR=0.73,95%CI=0.60~0.90),番茄紅素消費(fèi)和血清番茄紅素的OR分別為0.88(95%CI=0.67~1.16)和0.79(95%CI=0.59~1.07)。Ge等[11]meta分析表明最高攝入比最低攝入番茄紅素組食道癌風(fēng)險(xiǎn)降低,OR=0.75(95%CI=0.64~0.86)。Leoncini等[12]meta分析表明番茄紅素?cái)z入對(duì)口腔和咽癌有保護(hù)作用(OR=0.74,95%CI=0.56~0.98),降低喉癌風(fēng)險(xiǎn)(OR=0.50,95%CI=0.28~0.89)。Li等[13]meta分析表明高劑量番茄紅素補(bǔ)充(>12mg/天)能夠有效降低收縮壓,尤其是亞洲人或者收縮壓基線高的人群;但對(duì)舒張壓沒有顯著影響。Ried等[14]meta分析表明在輕微膽固醇升高病人中,與小劑量他汀類藥物相比,高劑量番茄紅素補(bǔ)充(≥25mg/天)能夠有效降低約10%低密度脂蛋白膽固醇。Li等[15]meta分析證明番茄紅素?cái)z入降低中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)19.3%(RR= 0.807,95%CI=0.680~0.957),血清番茄紅素與中風(fēng)風(fēng)險(xiǎn)負(fù)相關(guān)關(guān)系更明顯(RR=0.693,95%CI=0.503~0.954)。番茄紅素對(duì)這些疾病的預(yù)防與其緩解氧化應(yīng)激有關(guān)[16],因?yàn)榉鸭t素是一種強(qiáng)抗氧化劑[17]。此外,番茄紅素在預(yù)防神經(jīng)退行性疾病和輻射方面[18]也有很好的作用。
隨著貴州民族特色食品的開發(fā),貴州紅酸湯已走出少數(shù)民族地區(qū),拓展到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng),成為黔菜中獨(dú)具特色的酸味調(diào)味品。但目前對(duì)紅酸湯的研究還比較匱乏,因此本文首先對(duì)貴州紅酸湯中的全反式番茄紅素的提取工藝進(jìn)行初篩,然后比較了幾種不同貴州紅酸湯中全反式番茄紅素的含量,以期給貴州紅酸湯的選擇提供數(shù)據(jù)支持,給消費(fèi)者提供健康建議。
1.1 原料與試劑
貴州布依姑娘紅酸湯 貴州金象山野菜資源開發(fā)有限公司;吳滿滿紅酸湯 貴州省石阡和記綠色食品開發(fā)有限公司;冠香源貴州紅酸湯 貴州金沙冠香坊調(diào)味食品有限公司;玉夢(mèng)凱里紅酸湯 凱里市明洋食品有限責(zé)任公司;市售新鮮番茄;乙酸乙酯(分析純)
江蘇強(qiáng)盛功能化學(xué)股份有限公司;石油醚、正己烷、95%乙醇(分析純) 成都市科龍化工試劑廠;全反式番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥90%) Sigma-Aldrich公司。
1.2 儀器設(shè)備
FA2004N電子分析天平 上海菁海儀器有限公司;TD5K低速離心機(jī) 長(zhǎng)沙東旺實(shí)驗(yàn)儀器有限公司;HH-6數(shù)顯恒溫水浴鍋 上海上登實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;RT6500酶標(biāo)儀 BIO-RAD公司。
1.3 實(shí)驗(yàn)方法
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
在1mg的全反式番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品中加入10mL的乙酸乙酯進(jìn)行溶解,配制成0.1mg/mL的溶液;按照逐級(jí)稀釋的方法,將全反式番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)品濃度配制為40,30,20,10,1μg/mL。在450nm的條件下,測(cè)定其吸光度,所得數(shù)據(jù)即可繪制成全反式番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線,見圖1。所得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=0.0226x+0.0641,R2=0.998。其中,y是450nm下的吸光度值,x是全反式番茄紅素濃度(μg/mL)。
圖1 全反式番茄紅素標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve of all-trans lycopene
1.3.2 樣品前處理
用95%的乙醇進(jìn)行除雜處理,紅酸湯樣品與乙醇(95%)按照1∶5(g/mL)添加,震蕩后靜置15min,以2000r/min離心10min,棄去上清液,并倒置離心管于濾紙上吸干。
1.3.3 不同溶劑對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素含量的影響
選擇乙酸乙酯、石油醚、正己烷3種有機(jī)溶劑為番茄紅素的提取劑。分別稱取1g左右前處理后的紅酸湯樣品(玉夢(mèng)凱里紅酸湯),按照樣品與溶劑的質(zhì)量體積比為1∶5加入提取溶劑,在50℃的恒溫水浴鍋中水浴提取1.5h,分別過(guò)濾,收集濾液,濃縮后用乙酸乙酯定容到10mL。在450nm的波長(zhǎng)下用酶標(biāo)儀測(cè)定其吸光度。計(jì)算全反式番茄紅素的含量,確定最優(yōu)的提取溶劑。
1.3.4 不同提取時(shí)間對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素含量的影響
選擇1.3.3中確定的最優(yōu)提取溶劑作為提取溶劑。分別稱取1g左右前處理后的紅酸湯樣品(玉夢(mèng)凱里紅酸湯),按照樣品與溶劑的質(zhì)量體積比為1∶5加入最優(yōu)提取溶劑,在50℃的恒溫水浴鍋中水浴提取0.25,0.5,1,1.5,2h,分別過(guò)濾,收集濾液,濃縮后用乙酸乙酯定容到10mL。在450nm的波長(zhǎng)下用酶標(biāo)儀測(cè)定其吸光度。計(jì)算全反式番茄紅素的含量,確定最佳的提取時(shí)間。
1.3.5 不同料液比對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素含量的影響
在已確定的最優(yōu)提取溶劑和時(shí)間下,在50℃的恒溫水浴鍋中以料液比1∶3,1∶4,1∶5,1∶6,1∶7,1∶8,1∶9,1∶10(g/mL)來(lái)進(jìn)行玉夢(mèng)凱里紅酸湯中番茄紅素的提取,過(guò)濾,收集濾液,濃縮后用乙酸乙酯定容到10mL。在450nm的波長(zhǎng)下用酶標(biāo)儀測(cè)定其吸光度。計(jì)算全反式番茄紅素的含量,確定最佳的料液比。
1.3.6 不同提取溫度對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素含量的影響
稱取1g左右前處理過(guò)的紅酸湯樣品(玉夢(mèng)凱里紅酸湯),選擇根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定的提取溶劑、時(shí)間和料液比,以25,30,40,50℃的恒溫水浴鍋分別提取番茄紅素,過(guò)濾,收集濾液,濃縮后用乙酸乙酯定容到10mL。在450nm的波長(zhǎng)下用酶標(biāo)儀測(cè)定其吸光度。計(jì)算全反式番茄紅素的含量,確定最佳的提取溫度。
1.3.7 4種貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量的比較
從各單因素實(shí)驗(yàn)中選擇出最佳的提取工藝對(duì)4種貴州紅酸湯和新鮮市售番茄中的番茄紅素進(jìn)行提取,并測(cè)定其全反式番茄紅素的含量。
2.1 不同提取溶劑對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素含量的影響
圖2 不同提取溶劑對(duì)紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響Fig.2 Effect of different extraction solvent on the content of all-trans lycopene in red sour soup
由圖2可知,乙酸乙酯提取的全反式番茄紅素含量最高,達(dá)到186.80μg/g濕重;其次是石油醚,含量為166.98μg/g濕重;最少的是正己烷,為159.33μg/g濕重,但不同提取溶劑對(duì)全反式番茄紅素含量的影響無(wú)顯著差異(P>0.05)。根據(jù)相似相溶原理,番茄紅素的極性較低,因此較易溶解于極性低的溶劑中,且乙酸乙酯具有無(wú)毒、溶解色素能力強(qiáng)、沸點(diǎn)較低、容易回收再利用及價(jià)格便宜等特點(diǎn)[19],因此選擇乙酸乙酯作為番茄紅素提取溶劑。
2.2 不同提取時(shí)間對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素含量的影響
圖3 不同提取時(shí)間對(duì)紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響Fig.3 Effect of different extraction time on the content of all-trans lycopene in red sour soup
由圖3可知,乙酸乙酯提取30min時(shí),全反式番茄紅素含量達(dá)到最高,為195.02μg/g濕重。在15min時(shí),由于提取時(shí)間太短而沒有完全提取出紅酸湯中的全反式番茄紅素。但提取時(shí)間大于30min后,全反式番茄紅素含量無(wú)顯著提高(P>0.05),可能是由于全反式番茄紅素對(duì)光、熱等比較敏感,長(zhǎng)時(shí)間提取可能導(dǎo)致全反式番茄紅素發(fā)生異構(gòu)化或降解,從而使含量下降。為了減少外界不利條件導(dǎo)致的全反式番茄紅素異構(gòu)化或降解,所以選擇30min的提取時(shí)間。
2.3 不同料液比對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素含量的影響
圖4 不同料液比對(duì)紅酸湯中的全反式番茄紅素含量的影響Fig.4 Effect of different solid-liquid ratios on the content of all-trans lycopene in red sour soup
由圖4可知,全反式番茄紅素提取的含量隨著乙酸乙酯的增多而升高,在1∶10的料液比時(shí),全反式番茄紅素含量達(dá)240.91μg/g濕重;但當(dāng)料液比增加到1∶8后,全反式番茄紅素含量沒有顯著增加(P>0.05)。隨乙酸乙酯提取量的增加,溶液黏度減小,番茄紅素?cái)U(kuò)散速率增大,從而使提取速率增大。但當(dāng)料液比增加到1∶8后,提取的全反式番茄紅素含量隨料液比增加的趨勢(shì)已不明顯,逐漸達(dá)到提取極限,而乙酸乙酯的消耗量增大,提取成本增加,因此,確定最佳料液比為1∶8(g/mL)。
2.4 不同溫度對(duì)貴州紅酸湯中番茄紅素提取含量的影響
圖5 不同提取溫度對(duì)紅酸湯中全反式番茄紅素含量的影響Fig.5 Effect of different extraction temperatures on the content of all-trans lycopene in red sour soup
由圖5可知,在25~50℃溫度范圍內(nèi),不同提取溫度對(duì)全反式番茄紅素提取含量沒有顯著差異(P>0.05)。番茄紅素對(duì)熱不穩(wěn)定,溫度過(guò)高增加番茄紅素結(jié)構(gòu)變化的幾率[20],故最佳提取溫度選擇25℃。
2.5 4種貴州紅酸湯和新鮮番茄中全反式番茄紅素含量比較
本文選取了貴州省很有代表性的4種紅酸湯產(chǎn)品來(lái)進(jìn)行比較,為了有更好的可比性,選取市售的新鮮番茄作為對(duì)照??紤]到不同紅酸湯產(chǎn)品水分含量差異可能很大,因此本文對(duì)每種紅酸湯產(chǎn)品及新鮮番茄的水分含量進(jìn)行了測(cè)定,將最終全反式番茄紅素的含量換算為干重。
圖6 不同生產(chǎn)廠家的紅酸湯以及新鮮番茄中的全反式番茄紅素含量比較Fig.6 The comparison of all-trans lycopene in content red sour soup from different manufacturers and fresh tomatoes
由圖6可知,新鮮番茄中的番茄紅素含量最高,為2963.10μg/g干重,布依姑娘紅酸湯中的番茄紅素含量是新鮮番茄的62.63%,含量相對(duì)較高,為1855.76μg/g干重。玉夢(mèng)凱里紅酸湯的含量為1267.57μg/g干重,吳滿滿紅酸湯的含量為951.51μg/g干重,冠香源貴州紅酸湯的含量為75.32μg/g干重。進(jìn)行進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)學(xué)分析表明:布依姑娘紅酸湯的全反式番茄紅素含量顯著大于其他3種紅酸湯(P<0.05),但還是顯著低于新鮮番茄中全反式番茄紅素的含量(P<0.05)。
根據(jù)最后優(yōu)化的番茄紅素提取工藝,選擇乙酸乙酯為提取溶劑,以料液比為1∶8在25℃水浴中提取30min的方法對(duì)4種貴州紅酸湯中全反式番茄紅素含量進(jìn)行了提取測(cè)定,發(fā)現(xiàn)貴州金象山野菜資源開發(fā)有限公司生產(chǎn)的貴州布依姑娘紅酸湯中所含的全反式番茄紅素含量最高,為1855.76μg/g干重,其全反式番茄紅素含量是新鮮番茄的62.63%,全反式番茄紅素含量顯著高于其他3個(gè)公司生產(chǎn)的紅酸湯。
[1]曾榮妹,韓琳,黃平.貴州紅酸湯火鍋調(diào)料的研究進(jìn)展及工業(yè)化進(jìn)程[J].食品與發(fā)酵科技,2014(5):72-75.
[2]鄒大維.凱里紅酸湯營(yíng)養(yǎng)成分分析與研究[J].中國(guó)調(diào)味品,2015(5):129-132.
[3]Tang G.Lycopenes and related compounds A2-Caballero,Benjamin[M].Encyclopedia of Human Nutrition(Third Edition).Waltham:Academic Press,2013:124-130.
[4]屈明玥,高志丹,南新中,等.番茄紅素在多種慢性疾病防治領(lǐng)域應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].解放軍預(yù)防醫(yī)學(xué)雜志,2014(5):463-465.
[5]Yang T S,Yang X H,Wang X D,et al.The role of tomato products and lycopene in the prevention of gastric cancer:a metaanalysis of epidemiologic studies[J].Medical Hypotheses,2013,80(4):383-388.
[6]Rissanen T H,Voutilainen S,Nyyssonen K,et al.Serum lycopene concentrations and carotid atherosclerosis:the Kuopio Ischaemic Heart Disease Risk Factor Study[J].The American Journal of Clinical Nutrition,2003,77(1):133-138.
[7]蘇小華,鮑波,朱少平,等.番茄紅素的功能與穩(wěn)定性研究進(jìn)展[J].生物技術(shù)進(jìn)展,2013(1):18-21.
[8]Chan J M,Richman E L.Diet and prostate cancer incidence,recurrence,and progression risk[M].New York:Springer- Verlag,2010:363-373.
[9]Chen P,Zhang W H,Wang X,et al.Lycopene and risk of prostate cancer:a systematic review and meta-analysis[J].Medicine,2015,94(33):1260.
[10]Wang Y L,Cui R,Xiao Y Y,et al.Effect of carotene and lycopene on the risk of prostate cancer:a systematic review and dose-response meta-analysis of observational studies[J].PlosOne,2015,10(9):137-142.
[11]Ge X X,Xing M Y,Yu L F,et al.Carotenoid intake and esophageal cancer risk:a meta-analysis[J].Asian Pacific Journal of Cancer Prevention,2013,14(3):1911-1918.
[12]Leoncini E,Nedovic D,Panic N,et al.Carotenoid intake from natural sources and head and neck cancer:a systematic review and meta-analysis of epidemiological studies[J].Cancer Epidemiology Biomarkers &Prevention,2015,24(7):1003-1011.
[13]Li X L,Xu J H.Lycopene supplement and blood pressure:an updated meta-analysis of intervention trials[J].Nutrients,2013,5(9):3696-3712.
[14]Ried K,F(xiàn)akler P.Protective effect of lycopene on serum cholesterol and blood pressure:meta-analyses of intervention trials[J].Maturitas,2011,68(4):299-310.
[15]Li X L,Xu J H.Dietary and circulating lycopene and stroke risk:a meta-analysis of prospective studies[J].Scientific Reports,2014(4):5031.
[16]Chen J Y,Song Y,Zhang L S.Effect of lycopene supplementation on oxidative stress:an exploratory systematic review and meta-analysis of randomized controlled trials[J].Journal of Medicinal Food,2013,16(5):361-374.
[17]Sahin E D,Yalcn S,Halil Ozercan I,et al.The effect of lycopene on experimental myringosclerosis[J].International Journal of Pediatric Otorhinolaryngology,2015,79(3):342-348.
[18]Pirayesh Islamian J,F(xiàn)arajollahi A,Mehrali H,et al.Radioprotective effects of amifostine and lycopene on human peripheral blood lymphocytes in vitro[J].Journal of Medical Imaging and Radiation Sciences,2016,47(1):49-54.
[19]王曉軍,高寧,王斌.超聲波法提取番茄紅素的研究[J].應(yīng)用化工,2012,41(10):1747-1750.
[20]張楊.超聲波法和微波法提取番茄紅素的對(duì)比[J].科技傳播,2011(8):100-101.
Extraction and Determination of All-trans Lycopene in Four Kinds of Guizhou Red Sour Soup
YU Yue1,3,HUANG Xian-jing1,HE Xu2,CHEN Wen-ying1,SHEN Xiao-li1*
(1.School of Public Health,Zunyi Medical University,Zunyi 563000,China;2.School of Basic Medical Sciences,Zunyi Medical University,Zunyi 563000,China;3.National Key Laboratory of Food Science and Technology,Nanchang University,Nanchang 330047,China)
Red sour soup,as a food with Guizhou national characteristics,is not only a unique sour condiment,but also has good health effects.The all-trans lycopene content of four kinds of Guizhou typical red sour soup is studied.The final extraction process of lycopene is confirmed as follows:extraction with ethyl acetate at 25℃for 30min according to the solid-liquid ratio of 1∶8.In the four kinds of representative Guizhou red sour soup,the content of all-trans lycopene of Guizhou Buyiguniang red sour soup made by Guizhou Jinxiangshan Wild Vegetable Resources Development Co.,Ltd.is the highest,with 1855.76μg/g dry weight,the all-trans lycopene content is 62.63%of fresh tomatoes.Guizhou Buyiguniang red sour soup might be healthier than the other three kinds of Guizhou red sour soup.
Guizhou red sour soup;all-trans lycopene;extraction
TS202.3
A
10.3969/j.issn.1000-9973.2017.04.029
1000-9973(2017)04-0129-05
2016-10-15 *通訊作者
大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(遵醫(yī)[2015]5043);大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(遵醫(yī)[2015]5037);遵義醫(yī)學(xué)院博士學(xué)位授權(quán)支撐學(xué)科建設(shè)經(jīng)費(fèi)
余越(1993-),女,貴州遵義人,碩士,研究方向:營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué);諶小立(1983-),男,重慶人,副教授,博士,研究方向:食品營(yíng)養(yǎng)與安全。