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食用香甜味沙拉酱对β-胡萝卜素吸收的影响

2015-10-18李超超增田泰伸木村守臼田美香徐文斌奚印慈

食品科学 2015年3期
关键词:沙拉酱油相大豆油

李超超,增田泰伸,木村守,臼田美香,王 唯,徐文斌,奚印慈,*

(1.上海海洋大学食品学院,上海 201306;2.日本丘比株式会社,东京 1820002)

食用香甜味沙拉酱对β-胡萝卜素吸收的影响

李超超1,增田泰伸2,木村守2,臼田美香2,王 唯2,徐文斌1,奚印慈1,*

(1.上海海洋大学食品学院,上海 201306;2.日本丘比株式会社,东京 1820002)

目的:通过动物实验、体外实验确认食用香甜味沙拉酱对β-胡萝卜素吸收的影响效果。方法:采用高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)技术进行β-胡萝卜素定量分析;参考93号饲料(AIN-93)配方,分组连续喂养大鼠12 d,测定不同组别大鼠肝脏中β-胡萝卜素的含量;配制人工胃液,分别将磨碎的芒果与香甜味沙拉酱和大豆油混合,模拟胃液蠕动搅拌不同时间,并测定油相中β-胡萝卜素含量;分别给大鼠灌胃等量的β-胡萝卜素以及油量相等的香甜味沙拉酱与大豆油,比较香甜味沙拉酱与大豆油在大鼠胃中停留的时间并测定油相中β-胡萝卜素含量。结果:大鼠肝脏中β-胡萝卜素含量为香甜味沙拉酱组>大豆油组(P<0.05);体外模拟实验发现,芒果更容易分散于香甜味沙拉酱体系,油相中β-胡萝卜素含量为香甜味沙拉酱组>大豆油组,搅拌60 min组>搅拌30 min组(P<0.05);大鼠在灌胃30 min后胃液中β-胡萝卜素含量为香甜味沙拉酱组>大豆油组(P<0.05),且香甜味沙拉酱在胃中停留的时间更长。结论:食用香甜味沙拉酱比单纯食用大豆油更能够促进β-胡萝卜素的吸收转化;香甜味沙拉酱更能促进富含β-胡萝卜素水果中的β-胡萝卜素的吸收。

香甜味沙拉酱;β-胡萝卜素;大豆油;高效液相色谱;肝脏;胃液

β-胡萝卜素是VA的前体物质,广泛存在于绿、黄色蔬菜水果中。摄入人体后可转化成视黄醇满足人体需要[1]。近年来关于β-胡萝卜素的抗氧化活性、抗肿瘤以及对免疫系统的影响屡见报道[2]。当富含β-胡萝卜素的蔬菜或水果与油脂共同摄入时,其吸收率会明显提高[3-4]。据报道,沙拉酱的存在可促进人体对β-胡萝卜素的吸收[4]。

沙拉酱主要由鸡蛋黄、植物油(大豆油)以及食醋等精制加工而成。蛋黄中富含蛋白质、胆固醇、磷脂、维生素以及各种微量元素等营养成分,其营养价值非常高[5]。香甜味沙拉酱(含65%大豆油)以其独特的品质迎合了当代中国人的口味,深受广大消费者喜爱。

本实验旨在研究香甜味沙拉酱对β-胡萝卜素吸收的影响效果,通过动物实验、体外实验等检测手段,从不同角度考察β-胡萝卜素在体内外的吸收转化机理,同时研究香甜味沙拉酱对β-胡萝卜素在生物体内的吸收是否具有促进作用。

1 材料与方法

1.1动物、材料与试剂

6 周龄SPF级雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠 上海西普尔-必凯实验动物有限公司。

丘比香甜味沙拉酱、大豆油 上海市农工商超市;芒果 上海海洋大学水果店。

β-胡萝卜素标准品(纯度≥98%) 上海源叶生物科技有限公司;2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(纯度>98%)日本东京化工株式会社;胃蛋白酶(酶活力≥1 200 U/g)、稀盐酸、乙醇、正己烷、乙酸乙酯、氯化钠、氢氧化钾、焦性没食子酸均为分析纯,已腈、四氢呋喃均为色谱纯 国药集团(上海)化学试剂有限公司;纯氮气上海利旦工业气体有限公司。

1.2仪器与设备

SCL-10AVP高效液相色谱仪(配有可变波长紫外检测器和CLASS-VP工作站) 日本岛津公司;H20508冷冻离心机 湖南湘仪离心机有限公司;DKY-Ⅱ恒温调速回转式摇床 上海杜科自动化设备有限公司;S11-2-S水浴锅 上海新苗医疗器械制造有限公司;BCD-203WA冰箱 上海上菱电器制造有限公司。

1.3方法

1.3.1β-胡萝卜素对大鼠肝脏的影响

将10 只SD大鼠按体质量平均分为2 组(香甜味沙拉酱组、大豆油组)。参考国际93号动物饲料配方制作本次实验所用大鼠饲料(表1),并用该饲料连续喂养大鼠12 d,记录每天生长情况。12 d后空腹12 h,称质量后处死大鼠,解剖并摘取肝脏称质量,按照下式计算肝脏指数[6]。

表1 大鼠饲料配方Table1 Composition of the test diets for rats  %

1.3.2大鼠肝脏中β-胡萝卜素含量测定

取1.3.1节得到的大鼠肝脏约0.5 g(每次都在同一部位剪取)于50 mL离心管中,加入1 mL生理盐水,在高速均质仪下进行均质处理,之后加入15 mL含5%焦性没食子酸的乙醇溶液,1 mL质量分数60%的KOH溶液,70 ℃水浴30 min,每隔10 min轻轻搅拌一次,进行皂化处理;之后在冷水流中冷却至室温,加入10 mL质量分数1%的NaCl溶液,15 mL正己烷-乙酸乙酯(9:1,V/V)溶液,混合1 min。在4 ℃条件下离心(1 700×g,5 min),吸取上层清液13 mL,下层再加入15 mL正己烷-乙酸乙酯(9:1,V/V)溶液,混合1 min,在4 ℃条件下离心(1 700×g,5 min),吸取上层清液13 mL,两次共得溶液26 mL。在40 ℃条件下水浴,用氮气流将其吹干,足够冷却,再加入少量正己烷-乙酸乙酯(9:1,V/V)溶液溶解干物质,再次于40 ℃条件下水浴,氮气流吹干,足够冷却之后,加入250 ☒L流动相溶解干物质,测定所得溶液的β-胡萝卜素含量。

1.3.3人工胃液中β-胡萝卜素含量分析

室温条件下,分别将10 g香甜味沙拉酱或6.5 g大豆油与10 g磨碎的芒果混合并加入80 mL人工胃液[9],放入恒温调速回转式摇床中(85 r/min、37℃)各搅拌30、60 min,两组各进行5 次平行实验。

搅拌之后进行离心(1 700×g,10 min)处理,将香甜味沙拉酱以及大豆油分离出来,在分离出来的物质中分别加入30 mL蒸馏水,再次离心(1 700×g,30 min)以去除杂质[10]。将去除杂质的香甜味沙拉酱层在-20 ℃条件下冷冻并在37 ℃条件下快速解冻以破坏其乳化性质[11-12],再次离心(1 700×g,30 min)将香甜味沙拉酱中大豆油分离出来。之后各组取10 ☒L分离出的油层,用流动相进行20 倍稀释,进样分析。

1.3.4大鼠胃液中β-胡萝卜素含量分析

将10 只SD大鼠在同样的环境下饲养,适应环境一周左右,按体质量平均分为两组(香甜味沙拉酱组、大豆油组),灌胃之前空腹12 h。配制质量分数5%玉米淀粉溶液,之后将其加热制成凝胶状,待冷却至室温后,将β-胡萝卜素(2 mg/g)溶解在凝胶状玉米淀粉溶液中,并混合均匀。按照2 g/kg(以体质量计,下同)给每只大鼠灌胃含β-胡萝卜素的玉米淀粉溶液,紧接着按照4 g/kg给香甜味沙拉酱组大鼠灌胃香甜味沙拉酱,按照2.6 g/kg给大豆油组大鼠灌胃大豆油。保证香甜味沙拉酱组大鼠灌胃的大豆油量与大豆油组相当。

两组大鼠在灌胃后30 min(4 只大鼠)、60 min分别将其胃部取出[13],并将胃中内容物移至50 mL离心管中,加入15 mL蒸馏水离心(2 568×g、4 ℃,30 min),将香甜味沙拉酱以及大豆油分离出来,在分离出来的物质中分别加入30 mL蒸馏水,再次离心(2 568×g,30 min)以去除杂质,并观察香甜味沙拉酱以及大豆油在胃液中停留时间。将去除杂质的沙拉酱层在-20℃条件下冷冻并在37 ℃条件下快速解冻以破坏其乳化性质,再次离心(1 700×g,30 min)将香甜味沙拉酱中大豆油分离出来。之后各取10 ☒L分离出的油层,用流动相进行20 倍稀释,进样分析。

1.3.5高效液相色谱(high performance liquid chromatography,HPLC)检测条件

C18色谱柱(4.6 mm×250 mm,5 ☒m);检测波长:453 nm;流动相:已腈-四氢呋喃(70:30,V/V);流速:1 mL/min[14-17];进样量:40 μL;柱温:30 ℃。

1.4数据分析

2 结果与分析

2.1β-胡萝卜素标准品HPLC检测结果

图1 1 β-胡萝卜素标准品高效液相色谱图Fig.1 Typical HPLC chromatogram of standard β-carotene

如图1所示,选用已腈-四氢呋喃(70:30,V/V)为流动相,在453 nm波长条件下进行β-胡萝卜素检测分析[19]。结果表明HPLC分离检测效果良好,无杂峰干扰。β-胡萝卜素标准品的保留时间为12.895 min。

2.2β-胡萝卜素对大鼠体质量及肝脏质量的影响

图2 大鼠体质量变化情况Fig.2 Changes in body weight of rats with continuous feeding for 12 days

由图2可知,在连续喂养大鼠12 d过程中,两组大鼠的体质量变化情况几乎一致,无显著差异(P>0.05)。对12 d内大鼠生长情况记录进行分析,每只大鼠每天的平均进食量为:香甜味沙拉酱组(25.60±0.57) g、大豆油组(26.61±0.78) g;两组每只大鼠每天平均摄取的β-胡萝卜素量为香甜味沙拉酱组(12.90±0.42) ☒g、大豆油组(13.41±0.29) ☒g。

表2 β-胡萝卜素对大鼠体质量、肝脏指数等指标的影响Table2 Effect of -carotene intake on body weight, liver weight and liver index in rats

由表2可以知,两组大鼠的平均体质量几乎相同,肝脏湿质量之间也无显著差异(P>0.05);肝脏指数在正常范围之内,且两组大鼠之间无显著差异(P>0.05)。

2.3大鼠肝脏中的β-胡萝卜素含量

图3 大鼠肝脏中β--胡萝卜素含量Fig.3 β-Carotene concentration in rat liver

由图3可知,按照表1饲料配方连续喂养大鼠12 d,大鼠肝脏中β-胡萝卜素的含量为香甜味沙拉酱组(0.141 ☒g/g)>大豆油组(0.089 ☒g/g),且两组之间存在显著差异(P<0.05)。β-胡萝卜素在香甜味沙拉酱组大鼠肝脏中吸收转化的效果好于大豆油组。

2.4人工胃液中的β-胡萝卜素含量

图4 香甜味沙拉酱/大豆油与磨碎的芒果在人工胃液中搅拌前(a)后(b)的状态Fig.4 Sweet mayonnaise and soybean oil in artificial gastric juice before (a) and after (b) being stirred together with mango puree

考察人工胃液中β-胡萝卜素含量,由图4可知,磨碎的芒果在人工胃液中更容易分散在香甜味沙拉酱体系当中,而与大豆油体系产生分层现象,经搅拌后更为明显。

图5 搅拌时间对人工胃液油相中β-胡萝卜素含量的影响Fig.5 β-Carotene concentration in oil phase in artificial gastric juice

由图5可知,随着搅拌时间的延长,芒果中的β-胡萝卜素溶解在人工胃液油相中的含量也随之增加,搅拌时间不同的两个体系,香甜味沙拉酱组油相中β-胡萝卜素含量都高于大豆油组,且存在显著差异(P<0.05)。

2.5大鼠胃液中的β-胡萝卜素含量

图6 大鼠灌胃30、60 min后胃液中残留物对比Fig.6 Comparison of residues in rat gastric juice at 30 min and 60 min after oral administration

由图6可知,在灌胃60 min之后,大豆油组大鼠的胃液中已经没有大豆油残留,而香甜味沙拉酱在大鼠胃液中仍有余量,确认了香甜味沙拉酱在大鼠胃中的停留时间要长于大豆油,香甜味沙拉酱在胃中与β-胡萝卜素接触的时间更长,更有利于β-胡萝卜素的吸收转化。

图7 灌胃30min后大鼠胃液油相中β-胡萝卜素含量Fig.7 β-Carotene concentration in oil phase of rat gastric juice at 30 min after oral administration

由图7可知,灌胃30 min之后,大鼠胃液油相中β-胡萝卜素含量为香甜味沙拉酱组(3 308.30 ng/mL)>大豆油组(301.49 ng/mL)(P<0.05)。由于在灌胃60 min之后,大豆油组大鼠胃液中已经无大豆油残留,因此两组大鼠灌胃60 min之后不再进行比较。

3 结论与讨论

食物中的β-胡萝卜素主要由胃液转入小肠中,然后与脂肪颗粒相结合,通过被动运输被小肠黏膜细胞所吸收。经小肠黏膜细胞吸收后的β-胡萝卜素与乳糜微粒结合,之后进入淋巴系统,最后进入血液循环被运输到各组织[20-21]。

通过观察连续喂养12 d后大鼠肝脏中β-胡萝卜素含量的变化,确认了食用香甜味沙拉酱具有促进β-胡萝卜素在大鼠体内转化吸收的作用[22];在模拟人工胃液实验中,发现磨碎的芒果更加容易分散于香甜味沙拉酱,搅拌过的人工胃液混合体系中,油相中β-胡萝卜素的含量为香甜味沙拉酱组远高于大豆油组(P<0.05),且在一定范围内,随着搅拌时间的延长,油相中β-胡萝卜素含量也随之上升;在动物实验中,发现香甜味沙拉酱在大鼠胃中停留的时间长于大豆油在胃中停留的时间,因而与β-胡萝卜素在胃液中接触的时间更长,更加有利于在小肠内的吸收转化,且通过定量分析灌胃30 min后大鼠胃液油相中β-胡萝卜素含量为香甜味沙拉酱组高于大豆油组(P<0.05),进一步解释了香甜味沙拉酱能够促进β-胡萝卜素在大鼠体内吸收转化的内因。

因此,有理由认为食用香甜味沙拉酱比单纯食用大豆油更能促进β-胡萝卜素在大鼠体内的吸收转化;香甜味沙拉酱具有明显地促进蔬果类中β-胡萝卜素吸收的作用。

周晓丹等[23]对β-胡萝卜素在大豆油中稳定性及其抗氧化性的研究发现,β-胡萝卜素在大豆油中能够稳定存在且能够提高大豆油自身的抗氧化能力;顾秋亚[24]和刘海丽[25]等对影响三孢布拉霉合成β-胡萝卜素因素的研究发现,植物油和大豆卵磷脂能够促进三孢布拉霉合成β-胡萝卜素,且植物油适当乳化后能够大量提高β-胡萝卜素合成的产量。这些研究都与本实验结果密切相关,对探索香甜味沙拉酱与β-胡萝卜素之间更深层次的关系都有着重要影响。

本研究目前观察到的仅是一些现象,从表象上解释了食用香甜味沙拉酱对促进β-胡萝卜素吸收的原因,更深层次的机理以及食用香甜味沙拉酱对其他脂溶性营养物质吸收的影响还需要进一步研究,补充更多的论据,以更多检测数据进行分析,从而解决更多实质性问题。

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Effect of Sweet Mayonnaise Intake on β-Carotene Absorption in Rats

LI Chaochao1, YASUNOBU Masuda2, MIKA Usuda2, MAMORU Kimura2, WANG Wei2, XU Wenbin1, XI Yinci1,*
(1. College of Food Science and Technology, Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China;2. Japan Kewpie Corporation, Tokyo 1820002, Japan)

Purpose: To investigate the effect of sweet mayonnaise intake on β-carotene absorption by both animal and in vitro experiments. Methods: The concentration of β-carotene was measured by high performance liquid chromatography(HPLC). Rats were continuously fed an AIN-93 based diet for 12 days and β-carotene concentrations in rat livers from different groups were measured at the end of the administration period. Sweet mayonnaise or soybean oil was stirred together with grated mango in artificial gastric juice under simulated gastric peristalsis forces and β-carotene concentration in the oil phase was measured at different time points. Equal amounts of β-carotene and soybean oil were orally administered to each rat, and then the residence times of sweet mayonnaise and soybean oil in the rat stomach were observed and β-carotene concentration in the oil phase was measured. Results: β-carotene concentration in the liver of sweet mayonnaise-fed rats was significantly higher than in that of soybean oil-fed rats (P < 0.05).The in vitro experiments showed that the mango was more easily dispersed in the sweet mayonnaise. β-carotene concentration in the oil phase of sweet mayonnaise-fortified diet was significantly higher than in that of soybean oil-fortified diet, and an increase was achieved by extending the stirring time from 30 to 60 min (P < 0.05). At 30 min after administration, the gastric juice of sweet mayonnaise-fed rats contained higher β-carotene concentration than that of soybean oil-fed rats (P < 0.05), and the re sidence time of sweet mayonnaise in the rat stomach was longer than that of soybean oil. Conclusions: Sweet mayonnaise intake more easily promotes β-carotene absorption than single soybean oil intake; sweet mayonnaise can enhance the absorption of β-carotene from β-carotene-rich fruits.

sweet mayonnaise; β-carotene; soybean oil; high performance liquid chromatography; liver; gastric juice

TS201.4

A

1002-6630(2015)03-0188-05

10.7506/spkx1002-6630-201503036

2014-06-30

上海海洋大学-日本丘比株式会社合作研究基金项目;上海海洋大学研究生科研基金项目

李超超(1988—),男,硕士研究生,研究方向为食品营养与安全。E-mail:dicc1988@163.com

奚印慈(1957—),女,博士,研究方向为天然物质的生物活性成分。E-mail:ycxi@shou.edu.cn

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