隋利強,李 鷙,高 琳,許 文,徐 偉?,褚克丹?
(1.福建中醫(yī)藥大學,福建 福州350122;2.福建咸康藥業(yè)有限公司,福建 福州350026)
淡豆豉是由豆科植物大豆Glycine max(L.)Meorr.的成熟種子和青蒿、桑葉經發(fā)酵加工而成的制品,具有解表除煩、宣發(fā)郁熱等功效,具有抗氧化、降低膽固醇、保護心血管系統(tǒng)和神經系統(tǒng)、預防骨質疏松等多種生物活性,可用于腫瘤、心腦血管、骨質疏松癥等疾病的預防和治療,為藥食兩用品種[1-3]。福州地區(qū)淡豆豉發(fā)酵時需將桑葉、青蒿煎煮,煎液拌入凈大豆中,蒸透后,稍涼,在25~28 ℃,相對濕度80% 左右的條件下發(fā)酵至黃衣上遍,取出,洗凈,曬干。在淡豆豉制備過程中,青蒿和桑葉作為共同發(fā)酵的基質,其中某些成分被分解和利用轉化成其他有效成分,部分成分也可以刺激菌絲生長和生物活性物質產生[4]。
淡豆豉發(fā)酵過程伴隨著多種化學物質的轉化,目前已知,淡豆豉發(fā)酵過程變化最為明顯的是黃酮苷類,如大豆苷、染料木苷、黃豆黃苷會轉化為大豆苷元、染料木素、黃豆黃素,此外,淡豆豉發(fā)酵過程還產生一種具有溶栓作用的纖溶酶[5]。淡豆豉發(fā)酵過程的揮發(fā)性成分轉化未見報道。
在前期實驗中,觀察到淡豆豉經發(fā)酵后氣味變化明顯,推測與揮發(fā)性成分變化有關。但是淡豆豉揮發(fā)性成分含有量較低,無法用常規(guī)方法進行分析,固相微萃取氣質聯(lián)用技術技術,適用于揮發(fā)性成分含有量低的物質的檢測[6-9]。本實驗采用SPME-GC-MS 法分析淡豆豉發(fā)酵過程中揮發(fā)性成分的轉化,以期為其炮制原理研究提供參考。
全二維氣相色譜-高分辨飛行時間質譜聯(lián)用儀(美國Leco 公司)。黑豆由咸康藥業(yè)有限公司提供,經福建中醫(yī)藥大學車蘇容副教授鑒定為豆科植物大豆Glycine m ax(L.)Meorr.的成熟種子。桑葉、青蒿由咸康藥業(yè)提供,經福建中醫(yī)藥大學車蘇容副教授鑒定桑葉為桑科植物桑Morus albaL.的干燥葉,青蒿為菊科植物黃花蒿Artemisia annuaL.的干燥地上部分。淡豆豉為咸康藥業(yè)有限公司上述同批原料制備的成品,收集5批樣品,經福建中醫(yī)藥大學車蘇容副教授鑒定為豆科植物大豆Glycine max(L.)Merr.的成熟種子的發(fā)酵加工品。
2.1 揮發(fā)性成分提取 分別精密稱取2.0 g 黑豆、淡豆豉、桑葉、青蒿粉末于100 mL 的頂空瓶中,快速密封,并將其置于恒溫水浴的設備中,90 ℃下預熱30 min。將老化過的65 μm PDMS/DVB 的固相微萃取伸入到頂空瓶中,推出萃取頭,再頂空萃取60 min,將固相微萃取的裝置迅速伸入GC-MS 進樣口,于250 ℃下脫附5 min 進行分析。萃取樣品前,萃取頭均應在250 ℃下老化15 min[10-11]。
2.2 GC-MS 分析
2.2.1 GC-MS 條件 DB-5MS 石英彈性毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣He;進樣口溫度250 ℃;不采用分流進樣;程序升溫(50 ℃的溫度保持2 min,再以3.0 ℃/min的速度升溫至220 ℃,保持4 min);體積流量1 mL/min;解析4 min[12-14]。
電離方式EI;電子能量70 ev;離子源230 ℃;接口230 ℃;溶劑延遲時間3.0 min;質量掃描范圍m/z30~550。
2.2.2 GC-MS 分析 按“2.2.1”項下方法分析收集揮發(fā)性成分,通過GC-MS 分析并檢索比對NIST Version1.7圖譜庫,鑒定出各樣品的化學成分,采用峰面積歸一化法求得各化學成分的相對質量分數(shù)。見表1。
表1 各樣品揮發(fā)性成分測定結果
續(xù)表1
續(xù)表1
續(xù)表1
續(xù)表1
通過SPME-GC-MS 分析鑒定的化合物主要為烷烴類、酯類、醛類、酚類等。其中黑豆、淡豆豉、桑葉、青蒿中分別檢測出揮發(fā)性成分84、72、80、84種。其中,黑豆與淡豆豉共有成分20種,黑豆獨有成分52種,淡豆豉獨有成分40種。經淡豆豉與黑豆揮發(fā)性成分比較,發(fā)現(xiàn)淡豆豉發(fā)酵過程出現(xiàn)差異成分中,12種差異成分來自桑葉和青蒿,另外40種差異成分與發(fā)酵過程有關。對福建咸康藥業(yè)有限公司生產的5批淡豆豉進行分析,上述結果穩(wěn)定、重復性較好。維恩圖見圖1。
圖1 各樣品揮發(fā)性成分分布維恩圖
淡豆豉發(fā)酵過程,揮發(fā)性成分變化較大,棕櫚酸、氧化喇叭烯、β-金合歡烯、β-芹子烯等經發(fā)酵后消失,也產生出新物質如α-蒎烯、氧化香橙烯、β-法尼烯、α-芹子烯等。黑豆中的β-芹子烯,淡豆豉中的α-芹子烯互為同分異構體,可能與發(fā)酵轉化相關。其中,發(fā)酵過程產生的東莨菪內酯可保護肝纖維化大鼠肝臟,改善大鼠肝纖維化病變過程,具有抗肝纖維化作用[15];發(fā)酵過程含有量明顯增加的丹皮酚藥理活性廣泛,可干預大鼠動脈粥樣硬化的形成,具有抗氧化、抗炎、鎮(zhèn)痛等活性[16]。其中,抗炎、鎮(zhèn)痛作用與淡豆豉的解熱,用于治療感冒、寒熱頭痛。
青蒿中檢測到脫氧青蒿素含有量為0.893%,3-脫氧雙氫青蒿素含有量為0.317%,而淡豆豉中檢測到脫氧青蒿素含有量為0.966%,高于青蒿中的含有量,3-脫氧雙氫青蒿素在淡豆豉中未檢測到。淡豆豉中脫氧青蒿素含有量的升高,推測原因為淡豆豉中揮發(fā)性成分種類和含有量較青蒿稍少,脫氧青蒿素在同等含有量下含有量可能會升高;再者發(fā)酵過程中青蒿素類成分可能發(fā)生轉化,如3-脫氧雙氫青蒿素轉化為脫氧青蒿素。3-脫氧雙氫青蒿素在豆豉中未檢測到,可能在制備輔料過程中,3-脫氧雙氫青蒿素流失;且發(fā)酵過程3-雙氫青蒿素可能發(fā)生轉化。上述推測有待于進一步驗證。青蒿入藥可清熱、解暑、截瘧、涼血、利尿、健胃、止盜汗。可煎湯、入丸散口服,也可搗敷或研磨調敷外用。青蒿素類成分是青蒿中非常重要的一類藥效成分,具有抗瘧、抗腫瘤、抑菌殺蟲、抗炎及免疫調節(jié)、抗纖維化、抑制脂肪變性等作用,還可抑制胃癌細胞增殖,促進其凋亡,而湯劑對青蒿素類成分的利用率較低[17-18]。若改變淡豆豉的服藥途徑,如以丸、散劑的形式服用有可能更好的發(fā)揮青蒿中青蒿素類成分的作用。
本研究通過頂空固相微萃取法提取淡豆豉原料及成品的揮發(fā)性成分,GC-MS 進行成分分析,檢測到淡豆豉發(fā)酵過程中部分揮發(fā)性成分的轉化,由于毛細管內部涂層和萃取纖維頭的選擇性,所測化合物數(shù)量和種類只能反應大部分淡豆豉發(fā)酵過程的揮發(fā)性成分的轉化,少數(shù)化合物可能在該萃取條件和檢測條件下無法測得。如果要全面反應淡豆豉發(fā)酵過程的揮發(fā)性成分轉化,可嘗試不同類型涂層的毛細管和纖維萃取頭,獲得更全面的信息。此外,可結合LC-MS 等分析方法對淡豆豉發(fā)酵過程成分轉化進行分析,進一步探討淡豆豉發(fā)酵炮制原理。