彭 剛,曾亞妮,李海英,許嘉曼,龔雪海,喬 方
(1.深圳職業(yè)技術學院應用化學與生物技術學院,廣東 深圳 518055;2.深圳西麗果場,廣東 深圳 518055)
作為食物源,蔬菜不僅供給人類日常營養(yǎng)消耗,還保障了人體正常代謝運行。但隨著社會生活水平提高,人們不再只注重蔬菜本身所提供的基礎性營養(yǎng)物質(zhì),而逐漸偏向于蔬菜所含的功能性營養(yǎng)物質(zhì)[1-2]。因而近年來蔬菜中各種功能性營養(yǎng)物質(zhì)的檢測與分析成為了研究重點。日常代謝過程中,人體會在體內(nèi)產(chǎn)生大量自由基,這類物質(zhì)過量會損害機體細胞和組織,進而影響機體功能,引發(fā)病變[3-4]。而研究發(fā)現(xiàn)這類機體功能性病變,可通過食用大量蔬菜進行有效預防[5],表明蔬菜中富含大量生物活性物質(zhì),能高效清除羥自由基和超氧陰離子自由基[6-7]。隨后研究發(fā)現(xiàn),這類生物活性物質(zhì)主要為維生素C(Vc)、膳食纖維、色素等[8]。但在近年研究中發(fā)現(xiàn)總酚和總黃酮也具有較強的自由基清除活性[9]。由于蔬菜種類不同,生長習性不同,導致其積累營養(yǎng)物質(zhì)的種類和含量存在明顯差異,使不同種類蔬菜在功能活性物質(zhì)積累方面也存在不同。例如,葉菜類蔬菜的還原糖和粗纖維含量明顯高于其他蔬菜,而果菜類蔬菜可滴定酸(TA)和氨基酸含量較高,根菜類蔬菜各營養(yǎng)成分含量總體偏低[10]。綜合分析7種葉菜類蔬菜營養(yǎng)成分時發(fā)現(xiàn),菠菜和油菜綜合營養(yǎng)價值最高,生菜最低[11]。盡管過去在不同種類蔬菜營養(yǎng)成分分析方面已進行了大量研究,但對各蔬菜營養(yǎng)物質(zhì),特別是生物活性物質(zhì)種類、含量及其與自由基清除能力相關性的綜合分析相對匱乏。本試驗以深圳市售7種常見葉菜類蔬菜為研究對象,分別測定其營養(yǎng)物質(zhì)(水分、總糖、可滴定酸、膳食纖維)和生物活性物質(zhì)(葉綠素、類胡蘿卜素、Vc、總酚、總黃酮)含量,并結(jié)合蔬菜汁對DPPH和ABTS自由基清除能力進行相關性分析,以探究蔬菜中各成分與其自由基清除能力之間的關系。利用上述結(jié)果,綜合評價各蔬菜營養(yǎng)價值,為科學指導人們健康飲食提供理論基礎。
新鮮番薯葉、菠菜、麥菜、小白菜、生菜、上海青、菜心均購于深圳市南山農(nóng)批市場,主產(chǎn)地為東莞市。蔬菜采購回實驗室后,摘除病葉和壞葉,清洗后用剪刀剪碎裝入寫好標簽的自封袋中,放入-80℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
蔬菜中各營養(yǎng)成分含量測定均按照相關方法進行,5次重復。蔬菜含水量測定參照GB5009.3-2010[12];膳食纖維含量測定采用Megazyme膳食纖維試劑盒所提供方法;色素含量測定參照汪志國等[13]方法。
Vc含量測定:先將20 g蔬菜與100 mL 2%草酸混合勻漿后,加入3 g高嶺土除色,過濾定容至100 mL,濾液根據(jù)徐曉舒等[14]方法測定。
稱取20 g蔬菜與200 mL蒸餾水勻漿得到蔬菜汁,直接定容至200 mL,用于測定對DPPH和ATBS自由基清除能力[15]。
同方法得蔬菜汁過濾后,濾液定容至200 mL,分別采用蒽酮比色法測定總糖含量[16],采用酸堿滴定法測定酸含量[16],采用福林酚法測定總酚含量[17],采用硝酸鋁-亞硝酸鈉-氫氧化鈉法測定總黃酮含量[18]。
利用Excel 2010和SPSS 13.0軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析和相關分析。
由表1可知,不同蔬菜間基礎性營養(yǎng)物質(zhì)含量存在顯著差異。7種蔬菜含水量基本都在90%以上,其中次生菜含水量最高、為95%,上海青、菜心和菠菜次之,在92%左右,番薯葉含量最低、為89%。番薯葉總糖含量遠高于其他蔬菜、約為3.0 mg/g,上海青最低、約為1.5 mg/g。可滴定酸含量表現(xiàn)為菜心>小白菜>番薯葉>菠菜>生菜>麥菜>上海青,其中菜心可滴定酸含量最高、為2.45%,上海青最低、僅1.19%,前者約為后者的2倍。
從圖1可以看出,不同蔬菜不可溶性膳食纖維(IDF)含量遠高于可溶性膳食纖維(SDF)含量,且不同蔬菜之間膳食纖維含量存在顯著差異。番薯葉和菠菜的IDF及SDF含量均顯著高于其他蔬菜。而小白菜IDF與番薯葉和菠菜相近、約25 mg/g,但其SDF含量則遠低于番薯葉和菠菜、約6 mg/g。麥菜膳食纖維含量較低,其SDF含量和IDF含量相近、均在7 mg/g左右。其他幾種蔬菜中,菜心SDF含量最低、僅4 mg/g。
表1 不同蔬菜基本營養(yǎng)物質(zhì)的比較
注:同列數(shù)據(jù)后小寫英文字母不同者表示差異顯著。
圖1 7種蔬菜SDF、IDF含量比較
從圖2可以看出,除生菜葉綠素含量偏低外,其他幾種蔬菜葉綠素含量相近,介于1.2~1.6 mg/g之間。上海青、菜心、菠菜和小白菜葉綠素含量較高,約為1.5 mg/g。而番薯葉和麥菜葉綠素含量則在1.2 mg/g左右。生菜葉綠素含量為0.38 mg/g,遠低于其他蔬菜。與葉綠素含量類似,生菜和菠菜外類胡蘿卜素含量基本相近、為20 μg/g左右(圖3),生菜類胡蘿卜素含量最低、約7 μg/g,而菠菜類胡蘿卜素含量則遠高于其他蔬菜,約為48 μg/g。
圖2 7種蔬菜總?cè)~綠素含量比較
圖3 7種蔬菜總類胡蘿卜素含量比較
不同蔬菜之間Vc含量存在明顯差異,且波動幅度較大(圖4)。7種蔬菜中,菜心Vc含量遠高于其他蔬菜、每100 g達到305 mg,上海青、小白菜和菠菜的Vc每100 g含180 mg左右,番薯葉每100 g含量約為80 mg,生菜和麥菜中的Vc含量最低、每100 g在26 mg以下。
圖4 7種蔬菜中Vc含量比較
與蔬菜中Vc含量差異較大不同,不同蔬菜中總黃酮和總酚含量相對較穩(wěn)定(圖5、圖6)。生菜和麥菜中的總酚含量及總黃酮含量均遠低于其他幾種蔬菜,特別是生菜的總酚含量極低、每100 g約含1 mg。菜心總酚和總黃酮含量雖然高于麥菜,但明顯低于小白菜。上海青、菠菜和番薯葉在總酚含量方面雖然相差較小、每100 g均在40 mg左右,但是番薯葉總黃酮含量明顯高于前面二者,每100 g達到1019 mg。而上海青和菠菜總黃酮含量每100 g分別在551、436 mg。
圖5 7種蔬菜總黃酮含量比較
圖6 7種蔬菜總酚含量比較
7種蔬菜加水后榨汁,進行DPPH和ATBS自由基清除能力測試,以100 g蔬菜達到所需Vc量表示(AEAC/100mf),數(shù)值越大表示自由基清除能力越強。不同蔬菜汁對DPPH和ATBS自由基清除能力存在較大差異,但二者的變化趨勢相似(圖7)。番薯葉汁無論對DPPH還是ATBS自由基均具有最高的清除活性,特別是對DPPH自由基的清除能力遠高于其他蔬菜。小白菜、上海青和菠菜也具有較高的自由基清除活性。而生菜和麥菜對自由基清除活性最低,對ATBS自由基的清除能力遠低于其他幾種蔬菜。不同蔬菜汁對兩種自由基的清除能力表現(xiàn)為番薯葉>上海青>小白菜>菠菜>菜心>麥菜>生菜。
圖7 7種蔬菜汁對DPPH和ATBS自由基清除能力比較
不同蔬菜各營養(yǎng)成分與自由基清除能力的相關性分析顯示,蔬菜中不同營養(yǎng)物質(zhì)與自由基清除能力相關性存在較大差異,但對不同自由基之間基本保持一致(表2、表3)。
蔬菜總酚和總黃酮含量與其自由基清除能力的強弱存在較強的正相關(相關系數(shù)達0.8以上),即二者含量高低直接影響對DPPH和ATBS自由基的清除能力。同樣,膳食纖維含量也與自由基清除能力存在明顯正相關,相關系數(shù)約為0.6。其中不可溶性膳食纖維對自由基的清除能力略高于SDF。對葉綠素和類胡蘿卜素而言,其對DPPH和ATBS自由基清除活性在本試驗中顯示偏低(相關性系數(shù)低于0.6),但二者對清除ATBS自由基的相關性(相關系數(shù)0.6)強于其對DPPH自由基的相關性(相關系數(shù)0.4)。而總糖、可滴定酸及維生素C含量對自由基清除能力呈現(xiàn)較弱的相關性甚至負相關。
本研究結(jié)果表明,7種葉菜類蔬菜的營養(yǎng)物質(zhì)含量和自由基清除活性存在較大差異,這可能與蔬菜本身特征有關,而非栽培條件[18]。生菜和麥菜由于生長速度較快、含水量偏高,其他營養(yǎng)物質(zhì)和生物活性物質(zhì)積累方面偏少,直接導致其在自由基清除能力方面顯著弱于其他蔬菜。膳食纖維分析結(jié)果發(fā)現(xiàn),麥菜是唯一一個不可溶性膳食纖維與可溶性膳食纖維比例接近1的蔬菜,明顯不同于以往其他研究結(jié)果[19]。柑橘膳食纖維含量分析結(jié)果顯示,柚果肉中SDF與IDF含量比例也為1[20]。雖然Vc體外自由基清除活性較高,但作為含量最高的蔬菜,菜心的自由基清除活性并未明顯高于番薯葉、上海青等,說明蔬菜中Vc含量高低與其抗氧化活性不存在明顯相關性[21-22]。
表2 不同蔬菜營養(yǎng)成分含量與DPPH自由基清除能力的相關性分析
表3 不同蔬菜營養(yǎng)成分含量與ATBS自由基清除能力的相關性分析
自由基清除活性與蔬菜中營養(yǎng)物質(zhì)含量相關性的分析結(jié)果也顯示,Vc與蔬菜汁自由基清除活性呈現(xiàn)較弱的相關性(相關系數(shù)<0.3)。而蔬菜中總酚和總黃酮含量與自由基清除能力呈現(xiàn)強正相關(相關系數(shù)>0.8)[6,23-24]。研究還發(fā)現(xiàn),蔬菜中膳食纖維也與自由基清除活性存在較強相關性(相關系數(shù)>0.5),這是由于無論是IDF,還是SDF均具有較強的抗氧化活性[19,25-26]。盡管葉綠素和類胡蘿卜素被認為是日常飲食中重要的天然抗氧化劑之一[27],但本研究結(jié)果顯示,二者與自由基清除能力的相關系數(shù)偏低,特別是對DPPH。這可能是由于本試驗采用的是蔬菜汁,即水提物,而不是醇提物,導致色素類物質(zhì)抗氧化活性被低估[23,28]。
綜上可知,不同蔬菜營養(yǎng)物質(zhì)含量不同,直接影響其功能活性,進而影響各類蔬菜在人們?nèi)粘I钪械淖饔谩hb于總酚、總黃酮、膳食纖維、色素等生物活性物質(zhì)含量在自由基清除能力方面的功能,本試驗認為番薯葉、上海青、菠菜和小白菜的營養(yǎng)價值較高,而生菜和麥菜由于較低的生物活性物質(zhì)含量,使其營養(yǎng)價值偏低。
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