不同品种松花粉中营养素和非营养素的比较研究

吴晓琴，刘杰尔，金 成，王文锋，石丽花，王 桐

（1.浙江大学生物系统工程和食品科学学院，浙江杭州310029；2.浙江省医药保健品进出口有限责任公司，浙江杭州310003；3.烟台新时代健康产业有限公司，山东烟台264006）

不同品种松花粉中营养素和非营养素的比较研究

吴晓琴1，刘杰尔2，金 成1，王文锋1，石丽花3，王 桐3

（1.浙江大学生物系统工程和食品科学学院，浙江杭州310029；2.浙江省医药保健品进出口有限责任公司，浙江杭州310003；3.烟台新时代健康产业有限公司，山东烟台264006）

选用我国资源量大、最具开发利用价值的三个主要的松花粉品种（马尾松、油松和云南松），测其破壁试样中蛋白质、游离脂肪、可溶性糖、膳食纤维的含量；同时，用70%乙醇溶液分别对不同品种的破壁和不破壁松花粉试样进行提取，分析比较醇提物中黄酮、酚酸和甾醇等次生代谢产物的含量。结果表明，油松花粉的蛋白质和游离脂肪含量都明显高于马尾松和云南松，而可溶性糖和膳食纤维的含量则是云南松明显高于另两者。次生代谢产物以黄酮为主，不同品种间总黄酮含量的差异也较为显著，以马尾松为高（破壁与不破壁花粉的醇提物中分别达到17.38mg/g和23.74mg/g），油松为低（12.23mg/g和15.15 mg/g），三者的酚酸和甾醇含量差异不明显；未经破壁的原花粉的各项指标均高于对应的破壁试样，尤以马尾松总黄酮、马尾松酚酸和油松酚酸的差异最为显著，表明松花粉在破壁处理的同时损失了一部分次生代谢产物。

松花粉，品种差异，营养素，次生代谢产物，分析比较

花粉素有“完全营养素”和“微型营养库”之美 誉。松花粉是我国资源蕴藏量巨大的风媒花粉，药用和食用历史悠久，曾作为新资源食品管理，现已作为普通食品。虽然我国松属植物极为丰富，松花粉的资源量巨大，但目前整体利用水平仍然较低，大部分处于抛荒状态。本研究选用我国资源量大、最具开发价值的三种松科植物［1］：马尾松、油松、云南松为实验对象，分析比较其花粉在破壁和不破壁的条件下、常规营养素和次生代谢产物的含量及变化，以期为松花粉资源的合理利用提供基础数据。

表1 六种松花粉试样70%乙醇的提取率

1 材料与方法

1.1 实验材料

马尾 松（Pinusmassoniana.）、油 松（Pinus tabulaeformis Carr.）和云南松（Pinusyunnanensis Franch.）花粉的破壁与不破壁试样 均由烟台新时代健康产业有限公司提供，采用高速气流破壁；淀粉酶（Termanyl） 高温耐热性α-淀粉酶，丹麦NOVO公司；胃蛋白酶 1×NF，德国Merck公司；胰蛋白酶4×NF，荷兰 Gist Brocades公司；芦丁 纯度98.5%，美国Sigma公司；胆甾醇 纯度99.0%，美国Merck公司；其他实验室常用试剂 均为分析纯；实验用水 去离子水。

1.2.1 松花粉次生代谢产物的提取 取破壁与不破壁的马尾松、油松和云南松花粉六组试样，各100g，置于烧杯中，加入1000mL 70%乙醇溶液；超声波辅助提取3h；提取液经减压抽滤得到澄清提取液a；在滤渣中继续加入500mL 70%乙醇溶液，超声波辅助提取0.5h，减压抽滤得到澄清提取液b；合并提取液a和b，减压浓缩，回收乙醇后，冷冻干燥，得到松花粉醇提物，按提取率（%）=（松花粉醇提物质量/松花粉原料质量）×100%计算各试样的醇提取率。

1.2.2 蛋白质测定 按照GB/T 14771-1993《食品中蛋白质的测定方法》［2］进行。

1.2.3 游离脂肪测定 按照GB/T 14772-1993《食品中粗脂肪的测定方法》［3］进行。

1.2.4 总糖测定 按照GB/T 5009.8-2003《食品中蔗糖的测定方法》［4］进行，此处总糖指蔗糖、葡萄糖等可溶性糖。

1.2.5 膳食纤维测定 采用谢碧霞等［5］介绍的IDF和SDF快速酶解-重力测定法，膳食纤维含量计算式为：

式中：W：去脂后样品重量（g）；D：干燥后滤渣+坩锅重（g）；I：灰化后灰分+坩锅重（g）；B：空白对照值（g）；Y：样品脂肪含量（%）。

1.2.6 总黄酮含量测定 采用硝酸铝-亚硝酸钠比色法［6］，以芦丁为对照品作标准曲线，精称一定量的松花粉醇提物，用30%乙醇溶解、定容；取一定体积待测液，按标准曲线操作测其A510，根据标准曲线求取试样总黄酮含量（以芦丁计）。

以上是基于功率传输最大化方法的近场区域控制电磁场的设计过程。值得指出的是，该方法已成功地应用于许多其他天线的设计[11-13]。

1.2.7 酚酸含量测定 采用福林酚法［7］测定总酚，以没食子酸为标准品作标准曲线，精称一定量的松花粉醇提物，用蒸馏水溶解、定容；取一定体积待测液，按标准曲线操作测其A760，根据标准曲线求取试样的总酚含量（以没食子酸计），再用差量法减去总黄酮含量，即得酚酸含量：

1.2.8 总甾醇含量测定 采用改进的Liebermann-Burchard比色法［8］，以胆甾醇为标准品作标准曲线，精称一定量的松花粉醇提物，用氯仿定容，按标准曲线操作测其A665，根据标准曲线求取试样总甾醇含量（以胆甾醇计）。

1.3 实验数据处理

所有试样均作三组平行测试，数据表示为Mean ±SD，结果使用Excel软件进行处理。

2 结果与分析

2.1 松花粉试样的醇提得率比较

本研究采用70%的乙醇溶液、超声波辅助提取，不同品种松花粉（无论破壁与否）都表现出高的醇提率（接近和超过20%），其中油松明显高于其他两种；马尾松花粉破壁试样的醇提率高于不破壁的原粉（p＜0.05），其他两种花粉无显著性差异，详见表1。

2.2 不同品种松花粉之间常规营养素含量比较

在分析测定松花粉主要营养素含量时，选择经过破壁处理的样品。因为通常认为经过机械方法破壁的花粉，并没有经历化学变化过程，应该对营养素含量影响不大；且由于破壁花粉中各类成分较易溶出，检测的结果应更为准确。

不同品种松花粉的常规营养素含量的差异见表2。蛋白质含量，油松花粉明显高于马尾松（p＜0.05），而马尾松又明显高于云南松（p＜0.01）；游离脂肪含量，油松花粉明显高于马尾松和云南松（p＜0.05），马尾松和云南松则无显著差异；总糖含量则是云南松花粉显著高于马尾松和油松（p＜0.01），马尾松和油松则无显著差异。

表2 三种破壁松花粉中常规营养素的含量（以干基计，%）

总糖的测定结果与文献［9-10］记载有一定差异，原因可能在于各自测定时对于总糖的范围定义不同导致选用方法及各自方法的适应范围不同。本课题选用的测定方法检测的是松花粉中的可溶性糖，包括葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖等，测定值较小，这与松花粉本身味平、无甜味的感官性质相符。

2.3 不同品种松花粉中膳食纤维的含量及组成比较

测定膳食纤维的方法很多，但由于膳食纤维的成分相当复杂，各种分析测定方法都多少存在难以克服的缺点。目前膳食纤维研究中比较常用的几种测定方法：粗纤维测定法、酸性洗涤剂法和中性洗涤剂法，其共同特点是测定出的组分绝大多数是IDF，而SDF很少，无法代表食品中真实的DF含量［5］。本研究在测定花粉中膳食纤维含量的过程中，选择了目前公认的酶-重量法，此法测定装置简单，操作简便，检测包含的纤维种类较全，测定结果误差小。松花粉含有较高的游离脂肪含量，会影响酶解的效果，故先采用索氏抽提脱脂，并在含量计算公式中增加了（1-Y）的修正项，测定结果见图1。

图1 三种破壁松花粉的膳食纤维含量（%）

2.4 不同品种松花粉醇提物中次生代谢产物的含量比较

在前期研究的基础上，选取总黄酮、酚酸和总甾醇含量作为松花粉中次生代谢产物的代表，测定其在醇提物中的含量，马尾松原花粉（不破壁）的总黄酮和酚酸含量明显高于破壁试样（p＜0.01），而总甾醇含量则无明显差异；油松原花粉的酚酸含量明显高于破壁试样（p＜0.01），其余两项无明显差异；云南松原花粉的酚酸含量高于破壁试样（p＜0.05），其余两项无明显差异。

从图2可见，松花粉中总黄酮的含量在12～23mg/g、酚酸含量在2.1～3.3mg/g、植物总甾醇的含量在2.5～3.0mg/g之间。不同品种间总黄酮含量的差异较大，马尾松花粉含量最高，油松花粉含量最低；而三个品种间酚酸和甾醇的含量差异不明显。

植物甾醇除具有良好的降胆固醇作用外，越来越多的证据显示它也可能起到阻止癌症发生的作用。近年来，人们对植物甾醇的研究和开发利用非常重视。植物甾醇是国际生命科学联盟推荐的十大功能性营养素，国际营养学会推荐的未来十大功能性营养成分也包括了植物甾醇，美国食品药品监督管理局（FDA）早已批准了植物甾醇的健康声明。最早研究花粉中甾醇的是Koesslor［11-12］，发现玉米花粉含有约0.1%的甾醇物质，主要是胆甾醇和一些豆甾醇；此外国际上对黑麦、山地松、向日葵、蒲公英、海棠、欧洲赤松、仙人掌等的花粉甾醇都有一定的研究。国内对花粉甾醇的研究相对较少，但已逐渐引起重视。

图2 破壁与不破壁松花粉醇提物试样中次生代谢产物含量比较

3 讨论

常规成分检测分析结果表明，云南松的蛋白质和游离脂肪含量都明显低于马尾松和油松，而可溶性糖和膳食纤维的含量则明显高于后两者；油松的蛋白质和游离脂肪含量显著高于其他两种。

三种松花粉都含有丰富的氨基酸［9，12-14］，马尾松和油松花粉的总氨基酸含量、总必需氨基酸含量均高于云南松，如表3所示。

表3 三种松花粉的氨基酸含量（g/100g）

表4 三种松花粉的脂肪酸组成及其相对含量（%）

已有文献［14-15］对三种松花粉中脂肪酸组成及含量的测定结果（表4）显示，三种花粉的脂肪酸组成和含量均有不同，都含有较高的不饱和脂肪酸比例，其中亚麻酸、亚油酸的含量很高。不饱和脂肪酸尤其是多不饱和脂肪酸不仅在维护生物膜的结构和功能方面起重要作用，而且在治疗心血管疾病、抗癌以及促进大脑发育等方面功效显著，因此有很好的开发利用价值。

另外，文献还报道了各类松花粉中维生素的含量，其中，马尾松花粉中的胆碱（VB4）含量较高［9］，约有202.94～267.79mg/100g。松花粉中还含有种类丰富的矿质元素和微量元素。

三种松花粉在各类常规化学成分上有较为显著的不同，这体现了三种松树的种间差别以及对各自生长环境不同的适应。

松花粉70%醇提物中三类次生代谢产物的检测结果表明，松花粉中的酚性物质主要以黄酮类化合物的形式存在。以不同品种破壁花粉为例比较，可以发现三个品种总黄酮含量以马尾松、云南松为高（分别达到 17.38mg/g与 16.25mg/g）、油松为低（12.23mg/g），p＜0.05；三者之间的的酚酸含量差异并不明显，甾醇含量差异也不明显。可见，三种松花粉的次生代谢产物含量差异主要通过总黄酮含量表现出来，马尾松、云南松要优于油松。

实验数据显示，未经破壁的原花粉的各项非营养素指标均高于对应的破壁试样，尤以马尾松总黄酮、马尾松酚酸、油松酚酸的差异最为显著（p＜0.01），云南松酚酸含量差异也较为显著（p＜0.05）。可见在本实验条件下，不破壁松花粉的次生代谢产物的含量要高于破壁松花粉，说明在破壁处理的时候损失了一部分次生代谢产物。同时，由表1可知，在本文所述提取方法下，原花粉同样具有很高的提取率，表明本提取条件下，原花粉中的醇溶性物质可从各种不同的萌发孔、沟中充分溶出，对提取影响不大，这与部分学者认为人体吸收花粉原生质并不需要破壁的论断相呼应［16］。

［1］中国科学院中国植物志编辑委员会.中国植物志［M］.第七卷.北京：科学出版社，1978.

［2］中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 14771-1993食品中蛋白质的测定方法［S］.北京：中国标准出版社，1993.

［3］中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 14772-1993食品中粗脂肪的测定方法［S］.北京：中国标准出版社，1993.

［4］中华人民共和国国家技术监督局.GB/T 5009.8-2003食品中蔗糖的测定方法［S］.北京：中国标准出版社，2003.

［5］谢碧霞，谢涛，钟海雁.酶解-重力法测定膳食纤维中SDF与IDF的研究［J］.经济林研究，2001，19（9）：18-20.

［6］俞卓裕.竹叶药用有效部位提取、分离、精制工艺技术的研究［D］.浙江大学生工食品学院，2003.

［7］Cai Y Z，Luo Q，Sun M，et al.Antioxidant activity and phenolic compounds of 112 traditional Chinese medicinal plants associated with anticancer［J］.Life Science，2004，74：2157 -2184.

［8］陆柏益.竹笋中甾醇类化合物的研究-竹笋甾醇化学、工艺及生物学功能［D］.浙江大学生工食品学院，2007：41.

［9］蔡继炯，俞中仁.蜜源植物花粉形态与成分［M］.浙江科学技术出版社，1987：6-7.

［10］Stanley RG，Linkens HF.Pollen springer verlag Berlin Heideberg［M］.New York，1974.

［11］王开发，陆明.花粉的植物甾醇研究［J］.蜜蜂杂志，2006（9）：5-6.

［12］支崇远，王开发.四种松花粉营养成分比较研究［J］.中国自然医学杂志，2004，2（6）：81-83.

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［14］范国栋，刘嘉宝，冯武.破壁云南松花粉成分分析及其安全性和功能评价［J］.云南林业科技，2001，1（3）：54-57.

［15］刘辉，石丽华，等.破壁马尾松花粉中脂肪酸的成分分析［J］.中国野生植物资源，2006，5（10）：57-58.

［16］阳小兰，许清海，等.人体对未破壁花粉消化过程实验分析［J］.地理与地理信息科学，2005，21（5）：103-106.

Study on content of fundamental components and secondary metabolites in different kinds of pine pollen

WU Xiao-qin1，LIU Jie-er2，JIN Cheng1，WANG Wen-feng1，SHI Li-hua3，WANG Tong3
（1.College of Bio-system Engineering and Food Science，Zhejiang University，Hangzhou 310029，China；2.Zhejiang Medicinesamp;Health Products I/E Co.，Ltd.，Hangzhou 310003，China；3.Yantai New Era Health Industry Co.，Ltd.，Yantai 264006，China）

Pollens of Pinus massoniana，Pinus tabulaeformis Carr，Pinus yunnanensis Franch were chosen as experimental samples due to their abundant resourses and high economic value.Their fundamental components of protein，fat，soluble sugar and dietary fiber were inspected.The contents of 3 main secondary metabolites（flavonoid，phenolic acid and sterol）in their 70%ethanol extracts were also investigated and compared.The results showed that the pollen of Pinus tabulaeformis Carr had the highest protein and fat contents，while Pinus yunnanensis Franch was higher in total soluble sugar and dietary fiber.The secondary metabolites were mainly composed of flavonoids and there was a significant difference in the contents.The extract of Pinus massoniana had the highest value（17.38mg/g in wall-broken sample and 23.74mg/g in original sample）while the extract of Pinus tabulaeformis Carr had the lowes（t12.23mg/g in wall-broken sample and 15.15mg/g in original sample）.The contents of phenolic acids and sterols were similar in all 6 samples.Generally，whole pollen extracts were of higher level than wall-broken counterparts in all 3 tested indexes，especially the content gap of total flavonoids in Pinus massoniana，phenolic acids in Pinus massoniana and phenolic acids in Pinus tabulaeformis Carr，which showed the lost of secondary metabolites when the pine pollen became wall-broken.

pine pollen；variety difference；fundamentalcomponents；secondary metabolites；analysis and comparison

TS201.4

A

1002-0306（2011）01-0273-04

2009-11-25

吴晓琴（1965-），女，副教授，研究方向：食品化学与食品分析。