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荷叶营养成分及其水提取物抗氧化活性研究

2015-03-07刘军波邹礼根

浙江农业科学 2015年11期
关键词:荷叶黄酮自由基

刘军波,邹礼根,赵 芸

(杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)

荷叶营养成分及其水提取物抗氧化活性研究

刘军波,邹礼根,赵 芸

(杭州市农业科学研究院,浙江杭州 310024)

研究荷叶中多糖、多酚、黄酮、膳食纤维、氨基酸、微量矿物质元素等主要营养功能性成分及其水提取物的抗氧化能力,结果表明荷叶干物质中膳食纤维含量最高,达到126 g·kg-1,多糖含量99 g·kg-1,多酚物质24 g·kg-1,黄酮18 g·kg-1,氨基酸种类齐全,总含量达133 g·kg-1,此外,荷叶还含有丰富的微量矿物质元素;荷叶水提取物具有清除超氧自由基和羟基自由基的能力,具有明显的抗氧化活性,有着良好的开发利用前景。

荷叶;营养成分;提取物;抗氧化性

荷叶为睡莲科多年生水生植物莲(Nelumbo nucifera Gaertn)的叶子,因其含有黄酮、多糖、多酚和生物碱等多种生物功能性物质,被列入我国药食同源的植物名录中。现代药理学研究表明,荷叶具有抗氧化、抗衰老、清热、降血脂、降胆固醇及治疗心脑血管疾病等功能[1]。

目前荷叶只有少部分形状完好的被作为中药材收购,或者成为烹饪的食材,80%~90%以上的荷叶被视为农业废弃物丢弃,废弃的荷叶腐烂后影响水体净化、阻塞河道、污染水域,形成的有机质易造成水体富营养化,破坏生态环境。对荷叶的营养成分及其功能性进行分析研究,可为荷叶的精深加工,将荷叶变废为宝,开发荷叶功能性食品提供一定的理论指导。

1 材料与方法

1.1 材料

荷叶,由浙江里叶白莲开发有限公司提供;纤维素和果胶复合酶,由上海源叶生物科技有限公司提供;其他试验试剂均为分析纯。

1.2 主要仪器与设备

紫外分光光度计,日本岛津有限公司;高效液相色谱仪,美国戴安公司;电感耦合等离子体质谱,美国赛默飞世尔(中国)科技有限公司。

1.3 方法

1.3.1 荷叶水分和总膳食纤维的测定

荷叶中水分含量的测定采用直接干燥法,荷叶中总膳食纤维的测定参见GB/T 5009.88—2008。

1.3.2 荷叶多糖的测定

荷叶多糖采用硫酸⁃蒽酮显色法,利用紫外分光光度计测定[2]。

1.3.3 荷叶黄酮的测定

荷叶黄酮以芦丁作为检测标准品,利用高效液相色谱方法测定。色谱条件:色谱柱Varian C18⁃ODS(4.6 mm×250 mm);流动相:甲醇-0.4%磷酸(35∶65),流速1.0 m L·min-1,检测波长368 nm,柱温30℃,进样量10μL。

1.3.4 荷叶多酚的测定

以福林酚法利用紫外分光光度计测定[3]。

1.3.5 荷叶中氨基酸类物质的分析

荷叶中氨基酸含量的测定利用高效液相色谱仪进行测定,具体仪器测试条件参见苗虹等[4]的方法。

1.3.6 荷叶中微量矿物质元素的测定

利用电感耦合等离子体质谱进行多元素同时分析。具体仪器操作条件:环境温度20℃;雾化室温度2℃;冷却气流量13.0 mL·min-1;模拟电压1 800 V;采样深度150mm;峰停留时间100ms;环境湿度25%;雾化器流量0.95 mL·min-1;泵速30 r·min-1;脉冲电压2 850 V;采集模式跳峰;采集通道3。

1.3.7 荷叶水提取物的制备及抗氧化性研究

将鲜荷叶在45~50℃烘干至水分含量在5%以下,用低温超微粉碎机破碎后过100目筛网得到荷叶粉。将荷叶粉与水以质量比1∶40加入纤维素酶和果胶酶的混合酶2.0 mg·g-1,在51℃辅助浸提130 min。利用真空旋转浓缩仪将酶解后的荷叶浸提液浓缩至5~10 Brix。然后利用喷雾干燥,进口温度185℃,出口温度85℃,制备荷叶水提取物。

为研究后续荷叶水提取物在食品中的添加应用,对其抗氧化能力进行分析评价。研究不同浓度下荷叶水提物超氧自由基清除能力、羟基自由基清除能力和还原能力,具体参照郑利琴[5]的方法。

2 结果与讨论

2.1 荷叶中多糖、黄酮、酚类物质

荷叶中主要具有药食同源性作用的功能性物质是多糖、黄酮、酚类物质。测定结果表明,荷叶中水分含量为752~858 g·kg-1;多糖、黄酮、酚类物质的含量分别为99,18,24 g·kg-1;膳食纤维含量达到126 g·kg-1。多糖含量也比较丰富,黄酮和酚类主要由于结构中酚羟基的存在,是后续研究荷叶抗氧化活性需要重点关注的物质[6-7]。

2.2 荷叶中氨基酸类物质

荷叶中的氨基酸种类比较齐全,含量比较均衡,尤其是含有赖氨酸等人体必需氨基酸成分,总氨基酸含量达到了133 g·kg-1(表1)。

表1 荷叶中的氨基酸含量

2.3 荷叶中微量矿物质

利用电感耦合等离子体质谱可以快速便捷地对荷叶中微量矿物质元素进行分析,一次进样能够同时进行多元素测定,检出限低,检测性能优于原子吸收光度计。测定结果表明,荷叶中含有镁、铁、硒、钙、锌、锰等微量矿物质元素,它们都是人体所需的有益矿物质成分,其含量分别为59.3,45.3,32.1,78.2,156.8,7.8μg·g-1。其中锌的含量最高,锰的含量最低。

2.4 荷叶水提取物的抗氧化性

2.4.1 超氧自由基清除能力

由图1可知,随着样品浓度的增加,荷叶水提取物的超氧自由基清除率也随之增高,清除能力略低于抗坏血酸,这说明荷叶水提取物具有一定的超氧自由基清除能力,具有一定的抗氧化性。

图1 不同浓度荷叶水提取物对超氧自由基的清除能力

2.4.2 羟基自由基清除能力

不同浓度荷叶水提取物对羟基自由基的清除能力见图2,荷叶水提取物具有一定的清除羟基自由基的能力,且清除能力略高于抗坏血酸,随着浓度的增加,清除羟基自由基的能力增加趋势平缓。

图2 不同浓度荷叶水提取物对羟基自由基的清除能力

2.4.3 还原能力

不同浓度的荷叶提取物的还原能力见图3,荷叶提取物浓度在<0.3 mg·mL-1时还原能力弱,当浓度>0.3 mg·mL-1,荷叶提取物还原能力上升趋势明显,具有显著还原性,整体来讲荷叶提取物的还原能力要低于抗坏血酸,这可能与荷叶提取物的纯度有关。

图3 不同浓度荷叶水提取物的还原能力

3 小结

经过对荷叶中多糖、多酚、黄酮、膳食纤维、有益矿物质元素的分析测定,得到了具有药食同源性的荷叶中各物质含量组成;与抗坏血酸作为对照,初步研究了荷叶水提取物的抗氧化能力。可能由于纯度的原因,虽然荷叶的水提取物还原能力和清除超氧自由基能力不及同浓度的抗坏血酸,但是清除羟基自由基能力要高于抗坏血酸,这些都为后续荷叶原料的综合利用和相关功能性食品的开发提供一定的参考。

[1] 罗祖友,胡筱波,吴谋成.植物多糖的降血糖与降血脂作用[J].食品科学,2007,28(10):596-600.

[2] 张红,王腾,李翠清.响应面分析优化蒽酮⁃硫酸法测定桑叶中多糖的含量[J].食品工业科技,2012(24):62-64.

[3] 吴晓青,陈丹,邱红鑫,等.芙蓉李中总多酚含量测定方法的优选[J].中国中医药科技,2011(3):131-133.

[4] 苗虹,杨涛,霍君生.柱前衍生高效液相色谱法测定食物中氨基酸含量[J].分析化学,2000(9):1091-1095.

[5] 郑利琴.杨梅多酚提取及应用研究[D].无锡:江南大学,2011.

[6] 李庆华,魏春雁,黄九林,等.松嫩草原罗布麻茎叶总黄酮抗氧化活性动态变化的研究[J].食品与发酵工业,2009(5):32-33.

[7] 刘畅,周家春.植物多酚抗氧化性研究[J].粮食与油脂,2011(2):43-45.

(责任编辑:张 韵)

S 68

A

0528⁃9017(2015)11⁃1791⁃03

文献著录格式:刘军波,邹礼根,赵芸.荷叶营养成分及其水提取物抗氧化活性研究[J].浙江农业科学,2015,56(11):1791-1793.

DOI 10.16178/j.issn.0528⁃9017.20151127

2015⁃09⁃14

杭州市科技发展计划项目(20120232B09)

刘军波(1985-),男,河北人,硕士,工程师,研究方向为农产品加工与质量安全控制。E⁃mail:junbliu@126.com。

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