苗族康，王桂美，王 丹，王嘉儀，李月舒，龐小剛

山東中醫(yī)藥大學(xué)，山東 濟(jì)南 250355

奇亞籽Chia Seed是唇形科鼠尾草屬薄荷類植物芡歐鼠尾草Salvia His panicaL.的種子，2014年我國(guó)衛(wèi)生健康委員會(huì)（衛(wèi)生計(jì)劃生育委員會(huì)）將其列為新食品原料，正式批準(zhǔn)進(jìn)入我國(guó)市場(chǎng)。研究表明［1-2］，奇亞籽富含脂肪酸、蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、維生素、多酚和膳食纖維等多種活性成分，在抗氧化、降血脂、改善心血管等方面發(fā)揮重要作用。奇亞籽中富含脂肪酸，不飽和脂肪酸約占總量的88.79%，其中α-亞麻酸含量最高為59.35%［3］。高濃度的omega-03脂肪酸能有效降低冠心病、高血壓、Ⅱ型糖尿病、自身免疫性疾病和癌癥患病風(fēng)險(xiǎn)［4］。奇亞籽的蛋白質(zhì)含量高于其他傳統(tǒng)作物如大麥、玉米、燕麥、小麥、大米等［5］。奇亞籽蛋白包括4種成分，其中球蛋白是主要成分（占52%），白蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白比例相當(dāng)，奇亞籽蛋白具有良好的持水性和起泡性［6］。奇亞籽中的可溶性膳食纖維吸水膨脹后形成一種膠狀物質(zhì)，浸泡后食用可以起代餐減肥、持續(xù)供能、潤(rùn)腸通便作用［7］，無(wú)不良反應(yīng)以及抗?fàn)I養(yǎng)和毒性作用，受到較多關(guān)注。

奇亞籽的原產(chǎn)地為墨西哥南部和危地馬拉等北美洲地區(qū)。為防止物質(zhì)入侵等危害的發(fā)生，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上奇亞籽均從美洲進(jìn)口，因種植地理環(huán)境和生長(zhǎng)條件等因素的影響，不同產(chǎn)地奇亞籽差異較大，品質(zhì)不一，阻礙了其在新食品等方面的開(kāi)發(fā)利用。現(xiàn)根據(jù)奇亞籽的產(chǎn)地分布，選取具有代表性的產(chǎn)于美國(guó)（北美）、墨西哥（南美）兩地的奇亞籽進(jìn)行研究。通過(guò)分析兩個(gè)不同產(chǎn)地的奇亞籽的營(yíng)養(yǎng)成分（還原糖、蛋白質(zhì)、脂肪、游離態(tài)脂肪酸）、物理性質(zhì)（膨脹率、黏度），以及對(duì)其在體、離體腸管生理特性的比較，為奇亞籽的深加工及多元化應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1奇亞籽美國(guó)產(chǎn)奇亞籽（Salvia HispanicaL）、墨西哥產(chǎn)奇亞籽（Salvia HispanicaL）。

1.2 試劑氫氧化鈉、苦味酸、鹽酸、硫酸銅、硫酸鉀、硫酸、硼酸、甲基紅指示劑、溴甲酚綠指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、酒石酸鉀鈉、乙酸、冰乙酸、亞鐵氰化鉀、無(wú)水乙醚、石油醚、乙酰膽堿（以上試劑均購(gòu)自上海國(guó)藥集團(tuán)）；鹽酸普萘洛爾（江蘇亞邦愛(ài)普森藥業(yè)有限公司）；95%乙醇（利爾康）。

1.3 儀器科偉202型電熱恒溫干燥箱（北京科偉永興儀器有限公司）；可調(diào)溫電爐（北京中科北儀科技有限公司）；FA2204分析天平（上海雙旭電子有限公司）；HH-S4恒溫水浴鍋（江蘇金怡儀器科技有限公司）；高速冷凍離心機(jī)（美國(guó)Thermo Fisher公司）；NDJ-8S數(shù)字式黏度計(jì)（上海衡平儀器儀表廠）；運(yùn)邦YB-1000A型高速多功能粉碎機(jī)（永康市速鋒工貿(mào)有限公司）；MP160多道生理記錄儀（美國(guó)Biopac公司）；生物張力傳感器（美國(guó)Biopac公司）；HW200S恒溫平滑肌實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（四川泰盟科技有限公司）。

1.4 方法

1.4.1 奇亞籽預(yù)處理 將兩種產(chǎn)地奇亞籽分別用高速粉碎機(jī)粉碎，過(guò)40目篩，裝罐，密封備用。

1.4.2 還原糖、脂肪及游離態(tài)脂肪酸、蛋白質(zhì)測(cè)定 依據(jù)最新食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)兩種產(chǎn)地奇亞籽中的還原糖、脂肪、游離態(tài)脂肪酸、蛋白質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定［8-10］。

1.4.3 最適泡發(fā)溫度、膨脹率測(cè)定 準(zhǔn)確稱取1.00 g奇亞籽粉末，置于離心管中，輕輕振蕩使均勻平鋪，記錄干燥時(shí)樣品體積。分別加入35 mL，30℃、60℃、100℃的純凈水，振蕩混合均勻。隨時(shí)記錄溶液體積變化，記錄達(dá)到最大膨脹體積時(shí)間，將離心管置于高速離心機(jī)中，離心半徑13.5 cm，4500 r/min離心5 min后除去上層水分，記錄物料膨脹后總體積，計(jì)算泡發(fā)率。

膨脹率（%）=（最大泡發(fā)后的總體積-干燥樣品體積）/干燥樣品體積×100%

1.4.4 黏度測(cè)定 準(zhǔn)確稱取1.00 g奇亞籽粉末，置于50 mL干燥燒杯中，分別加入35 mL，30℃、60℃、100℃純凈水至最大泡發(fā)程度，黏度計(jì)3號(hào)轉(zhuǎn)子60 r/min下測(cè)得黏度變化，做黏度變化曲線圖。

1.4.5 消化道平滑肌生理特性 新西蘭白兔，雌雄不限，體質(zhì)量1.8～2.2 kg,適應(yīng)飼養(yǎng)1周，自由飲食,燈光12 h交替照明。禁食24 h，用木棰猛擊其后枕部，使其暈迷，迅速剖腹，剪取胃幽門與十二指腸交界至回盲結(jié)合部的腸管20～30 cm，去除內(nèi)容物及腸系膜制成3～4 cm左右離體腸管標(biāo)本，浸于含38℃臺(tái)氏液浴管中，用生物信號(hào)采集處理系統(tǒng)記錄腸管收縮曲線，觀察正常離體腸管自動(dòng)節(jié)律性收縮運(yùn)動(dòng)情況，滴加奇亞籽溶液（1 g奇亞籽粉末溶至50 mL生理鹽水）2 mL，觀察腸管運(yùn)動(dòng)節(jié)律變化［11］。

1.4.6 消化道平滑肌作用機(jī)制 同“1.4.5”項(xiàng)下操作方法制成3～4 cm左右離體腸管標(biāo)本，浸于含38℃臺(tái)氏液浴管。選取活動(dòng)性較好的兩段腸管，分別懸掛在張力換能器上，并使其完全浸沒(méi)于38℃持續(xù)通氣的臺(tái)氏液中，調(diào)節(jié)掛線張弛程度，使兩段腸管均能自主運(yùn)動(dòng)，直至腸管收縮曲線穩(wěn)定。分別滴加乙酰膽堿（1 mg溶于0.5 mL純水）20～40μL，普萘洛爾（1 mg溶于0.5 mL純水）20～40μL，滴加奇亞籽溶液（1∶50）2 mL，觀察記錄腸管運(yùn)動(dòng)。

1.4.7 在體腸管推進(jìn)率實(shí)驗(yàn) 將14只雄性昆明小鼠體質(zhì)量（20±2）g禁食12 h后隨機(jī)分為空白組和奇亞籽組，用苦味酸標(biāo)記?？瞻捉M以活性炭生理鹽水混懸液0.1 g/mL，每只0.4 mL灌胃；奇亞籽組用奇亞籽生理鹽水混懸液0.05 g/mL（含活性炭0.02 g/mL），每只0.4 mL灌胃。給藥25 min后脫頸椎處死小鼠，打開(kāi)腹腔分離腸系膜，剪取上端至幽門，下端至回盲部的腸管，置于托盤上。輕輕將小腸拉成直線，測(cè)量腸管長(zhǎng)度作為“小腸總長(zhǎng)度”。從幽門至活性炭炭末前沿的距離作為“炭末在腸內(nèi)推進(jìn)距離”，計(jì)算炭末推進(jìn)百分率［12］。

炭末推進(jìn)率（%）=［炭末在腸內(nèi)推進(jìn)距離（cm）/小腸總長(zhǎng)度（cm）］×100%

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 20.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料以±s表示，多組間比較采用單因素方差分析，組間兩兩比較采用LSD檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同產(chǎn)地奇亞籽主要營(yíng)養(yǎng)成分含量美國(guó)產(chǎn)奇亞籽還原糖含量均值為4.08 mg/100 g，墨西哥產(chǎn)奇亞籽還原糖含量均值為4.10 mg/100 g，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。墨西哥奇亞籽蛋白質(zhì)含量均值為5.019 g/100 g，高于美國(guó)奇亞籽蛋白質(zhì)含量均值的3.217 g/100 g（P＜0.05）；墨西哥產(chǎn)奇亞籽脂肪含量均值為9.03 g/100 g，高于美國(guó)產(chǎn)奇亞籽脂肪含量均值的4.62 g/100 g（P＜0.05）；美國(guó)產(chǎn)奇亞籽游離態(tài)脂肪酸含量均值為30.03 g/100 g，墨西哥產(chǎn)奇亞籽游離態(tài)脂肪酸含量均值為34.48 g/100 g，兩者比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。見(jiàn)圖1。

圖1 美國(guó)及墨西哥產(chǎn)奇亞籽主要營(yíng)養(yǎng)成分比較

2.2 不同產(chǎn)地奇亞籽膨脹率美國(guó)奇亞籽粉末（1∶35）60℃的膨脹率最大，達(dá)15.40%。墨西哥奇亞籽粉末（1∶35）60℃和100℃膨脹率最大，均為16.00%?？梢?jiàn)，奇亞籽在粉碎后進(jìn)行沖泡，可大幅度提高其膨脹率；并且，在一定范圍內(nèi)升高溫度可以提高奇亞籽膨脹率。美國(guó)奇亞籽粉在泡發(fā)膨脹方面優(yōu)于墨西哥奇亞籽，更易于泡發(fā)。見(jiàn)表1。

表1 美國(guó)及墨西哥產(chǎn)奇亞籽不同溫度下膨脹率 %

2.3 不同產(chǎn)地奇亞籽黏度在測(cè)量時(shí)間段內(nèi)，美國(guó)奇亞籽最大黏度為983（mPa·s）。墨西哥奇亞籽最大黏度為1160（mPa·s）。60℃時(shí)兩者的黏度均高于30℃和100℃下黏度。美國(guó)奇亞籽與墨西哥奇亞籽的黏度大致隨時(shí)間延長(zhǎng)逐漸增大。文獻(xiàn)研究顯示［13］，食物黏度越高，能延長(zhǎng)自身在胃內(nèi)滯留時(shí)間，進(jìn)而產(chǎn)生飽腹感。美國(guó)產(chǎn)奇亞籽在各溫度下的黏度均高于墨西哥奇亞籽，說(shuō)明美國(guó)奇亞籽食用后飽腹感維持時(shí)間更長(zhǎng)。見(jiàn)圖2—3。

圖2 美國(guó)產(chǎn)奇亞籽不同溫度下黏度變化

圖3 墨西哥產(chǎn)奇亞籽不同溫度下黏度變化

2.4 不同產(chǎn)地奇亞籽對(duì)家兔離體腸管生理特性作用與空白組相比，美國(guó)產(chǎn)奇亞籽組、墨西哥產(chǎn)奇亞籽組家兔腸管運(yùn)動(dòng)頻率基本無(wú)明顯變化，但峰峰值明顯降低，其中美國(guó)產(chǎn)奇亞籽最低抑制濃度為2.00 mg/mL，優(yōu)于墨西哥產(chǎn)奇亞籽的最低抑制濃度5.00 mg/mL，見(jiàn)圖4—6。

圖4 美國(guó)及墨西哥產(chǎn)奇亞籽對(duì)離體腸管收縮頻率的影響（n=3）

2.5 奇亞籽對(duì)在體腸管推進(jìn)率的影響奇亞籽組在體腸道推進(jìn)率低于空白組（P＜0.001），證明奇亞籽能明顯抑制腸道運(yùn)動(dòng)。見(jiàn)圖7。

圖7 奇亞籽對(duì)在體腸管推進(jìn)率的影響

2.6 奇亞籽對(duì)家兔離體腸管抑制作用通路分析與空白組相比，加入乙酰膽堿后再加入奇亞籽混合液，腸管的運(yùn)動(dòng)頻率無(wú)明顯變化，與文獻(xiàn)相符［14］；加入乙酰膽堿后腸管的峰峰值較空白組明顯增加（P＜0.01），再加奇亞籽后腸管峰峰值降低，與空白組比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。乙酰膽堿為M受體激動(dòng)劑，可使腸道平滑肌興奮，促進(jìn)腸道平滑肌收縮［15］。在乙酰膽堿存在的情況下，奇亞籽仍能起到抑制作用，由此推測(cè)，奇亞籽不通過(guò)M受體通路發(fā)揮作用。見(jiàn)圖8—10。

圖5 美國(guó)產(chǎn)奇亞籽對(duì)離體腸管平滑肌舒縮功能的影響

圖6 墨西哥產(chǎn)奇亞籽對(duì)離體腸管平滑肌舒縮功能的影響

圖8 乙酰膽堿聯(lián)合奇亞籽對(duì)兔離體腸管平滑肌頻率的影響（n=3）

圖9 乙酰膽堿聯(lián)合奇亞籽對(duì)兔離體腸管平滑肌峰峰值的影響（n=3）

圖10 乙酰膽堿聯(lián)合奇亞籽對(duì)兔離體腸管平滑肌舒縮功能的影響

離體腸管加入普萘洛爾后，腸管的運(yùn)動(dòng)頻率基本無(wú)變化，加入奇亞籽后也無(wú)明顯改變；離體腸管在加入普萘洛爾后，腸管峰峰值顯著增加（P＜0.01），待運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后再加奇亞籽溶液，腸管運(yùn)動(dòng)無(wú)明顯改變。普萘洛爾能通過(guò)阻斷腸管上的β受體，興奮腸管平滑肌，使腸管運(yùn)動(dòng)幅度加強(qiáng)［16］。在普萘洛爾阻斷β受體的情況下，奇亞籽不再起作用，由此推測(cè)奇亞籽是通過(guò)興奮β受體通路而抑制腸管運(yùn)動(dòng)。見(jiàn)圖11—13。

圖11 普萘洛爾聯(lián)合奇亞籽對(duì)兔離體腸管平滑肌頻率的影響（n=3）

圖12 普萘洛爾聯(lián)合奇亞籽對(duì)兔離體腸管平滑肌峰峰值的影響（n=3）

圖13 普萘洛爾聯(lián)合奇亞籽對(duì)兔離體腸管平滑肌舒縮功能的影響

3 討論

本研究對(duì)同品種不同產(chǎn)地的奇亞籽營(yíng)養(yǎng)成分、物理性質(zhì)以及腸道收縮進(jìn)行研究，結(jié)果表明，不同產(chǎn)地奇亞籽營(yíng)養(yǎng)成分存在一定差異性。美國(guó)和墨西哥產(chǎn)奇亞籽游離脂肪酸含量均超過(guò)30%，說(shuō)明奇亞籽具有高脂肪特點(diǎn)而且游離脂肪酸含量尤其顯著。美國(guó)產(chǎn)奇亞籽水分高于墨西哥奇亞籽；墨西哥產(chǎn)奇亞籽的脂肪和蛋白質(zhì)含量均高于美國(guó)產(chǎn)奇亞籽；還原糖、游離態(tài)脂肪酸含量?jī)僧a(chǎn)地差異不大。

在同等泡發(fā)溫度下美國(guó)產(chǎn)奇亞籽的膨脹率、黏度均優(yōu)于墨西哥產(chǎn)奇亞籽，且在60℃泡發(fā)時(shí)粘度表現(xiàn)最好?？芍绹?guó)產(chǎn)奇亞籽更易于泡發(fā)且成糊性較好。

美國(guó)產(chǎn)奇亞籽與墨西哥產(chǎn)奇亞籽均能通過(guò)降低腸管運(yùn)動(dòng)幅度（峰峰值）來(lái)抑制腸管運(yùn)動(dòng)。相同條件下美國(guó)產(chǎn)奇亞籽對(duì)腸管的抑制作用更強(qiáng)。對(duì)其抑制機(jī)制的進(jìn)一步探索實(shí)驗(yàn)推測(cè)奇亞籽通過(guò)興奮β受體產(chǎn)生抑制作用。離體腸管推進(jìn)率實(shí)驗(yàn)也證明奇亞籽能明顯抑制腸管運(yùn)動(dòng)。

通過(guò)對(duì)不同產(chǎn)地奇亞籽營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比較和新功能的研究來(lái)發(fā)現(xiàn)奇亞籽應(yīng)用的新方向、新思路，為奇亞籽的應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持。