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不同产地红油香椿各部位废弃材料主要活性物质含量比较

2016-02-08王晓敏史冠莹梁万平王赵改

河南农业科学 2016年7期
关键词:红油老叶香椿

王晓敏,杨 慧,张 乐,史冠莹,梁万平,王赵改*

(1.河南省农业科学院 农副产品加工研究所,河南 郑州 450002;2.驻马店市农业科学院 资源环境研究所,河南 驻马店 463000)

不同产地红油香椿各部位废弃材料主要活性物质含量比较

王晓敏1,杨 慧1,张 乐1,史冠莹1,梁万平2,王赵改1*

(1.河南省农业科学院 农副产品加工研究所,河南 郑州 450002;2.驻马店市农业科学院 资源环境研究所,河南 驻马店 463000)

以河南特产资源香椿为试验材料,对2个不同产地红油香椿各部位废弃材料中黄酮、多酚、可溶性糖、可溶性蛋白含量进行分析研究,以期为香椿的综合开发利用以及功能性食品的开发提供理论依据。结果表明:红油香椿废弃材料中黄酮、多酚、可溶性糖及可溶性蛋白含量较高,不同产地红油香椿生物活性物质含量有明显差异,河南桐柏的红油香椿中黄酮、多酚、可溶性蛋白含量均高于河南中牟。同一产地红油香椿各部位间生物活性物质也有差别,叶中活性物质含量高于茎部。其中,河南桐柏红油香椿老叶中黄酮、多酚、可溶性蛋白含量最高,河南中牟红油香椿老叶中可溶性糖含量最高,而桐柏红油香椿老茎中多酚含量最低,中牟红油香椿老茎中黄酮、可溶性糖、可溶性蛋白含量最低。

香椿; 废弃材料; 产地; 部位; 活性物质

香椿[Toonasinensis(A.Juss.) Roem]是我国重要的特产资源,也是我国著名的木本蔬菜之一,在我国已有2 000多年的栽培历史[1],分布很广,其中尤以山东、河南、河北栽植最多[2]。其嫩芽具有浓郁的香气,质脆、多汁、无渣,且在生长过程中自身分泌驱虫物质,不需施农药,属名副其实的无公害蔬菜,深受国人的喜爱,并远销美国、德国、日本及东南亚等国家[3],其市场需求逐年攀升,具有很大的国际市场开发潜能。然而,香椿目前消费多以嫩芽叶为主,而大量的老叶、半木质化及木质化的枝条等老化组织常被废弃或作为饲料、肥料使用,利用率不高,不仅没有充分发挥其利用价值,而且造成严重的资源浪费及环境污染。进一步深入研究和开发利用香椿废弃材料,对于资源综合利用、产业的可持续发展及环境保护都具有十分重要的现实意义。因此,从香椿资源深度开发利用的角度,对不同产地红油香椿各部位废弃材料中黄酮、多酚、可溶性糖、可溶性蛋白等主要活性物质含量进行研究,以期为今后香椿的综合开发利用以及功能性食品的开发提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

所采用的红油香椿废弃材料分别采自河南省桐柏县和中牟县,各产地香椿均分为老叶和老茎部分,分别记为Ⅰ-老叶、Ⅰ-老茎、Ⅱ-老叶和Ⅱ-老茎。于室温阴凉处晾干,粉碎,过孔径为425 μm 的筛,备用。

芦丁标准品、福林酚、牛血清白蛋白购自北京索莱宝生物科技有限公司;硝酸铝、氢氧化钠、亚硝酸钠、碳酸钠、无水乙醇等购自烟台市双双化工有限公司;没食子酸购自天津市光复精细化工研究所;葡萄糖购自天津市化学试剂六厂三分厂;蒽酮购自天津市科密欧化学试剂有限公司;考马斯亮蓝G-250购自天津市登科化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

BL-250A型高速多功能粉碎机购自浙江省永康市松青五金厂;ME204E型电子天平购自梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;SB-5200DTD型超声波清洗机购自宁波新芝生物科技股份有限公司;NUⅡ-10T型实验室(超)纯水机购自南京优普环保设备有限公司;SHB-Ⅲ型循环水式多用真空泵购自郑州长城科工贸有限公司;HHS型电热恒温水浴锅购自上海博迅实业有限公司医疗设备厂;QL-901型漩涡混合器购自海门市其林贝尔仪器制造有限公司;H1850R型高速冷冻离心机购自湖南湘仪公司;玻璃仪器气流烘干器购自郑州杜甫仪器厂;GENESYS 10S 型紫外-可见分光光度计购自美国热电公司。

1.3 方法

1.3.1 黄酮提取及测定 准确称取5.000 g香椿粉末于500 mL三角瓶中,加入乙醇超声辅助提取,设置温度60 ℃、料液比1∶50、超声功率180 W,提取后抽滤除渣,滤液定容至500 mL容量瓶中。

采用硝酸铝显色法测定黄酮含量,略有改动[4-7]。以芦丁作为标准品,于510 nm处测吸光度,以吸光值为纵坐标Y,芦丁质量浓度为横坐标X,绘制标准曲线,得线性回归方程:Y=12.02X+0.006,R2=0.994 8。利用标准曲线计算样品黄酮含量。

式中:C为提取液黄酮的质量浓度(mg/mL);a为稀释倍数(10);V为提取液体积(500mL);w为样品粉末质量(5.000g)。

1.3.2 多酚提取及测定 准确称取0.200g香椿粉末于10mL离心管中,加入预热过的70%甲醇溶液5mL,70 ℃水浴浸提10min,浸提后冷却至室温,3 500r/min离心10min,将上清液转移至10mL容量瓶,重复操作上述步骤1次,合并提取液。移取1mL于100mL容量瓶中,定容至刻度,摇匀待测。

采用福林酚法测定多酚含量[8-9]。以没食子酸作为标准品,于765nm处测吸光度,以吸光值为纵坐标Y,没食子酸质量浓度为横坐标X,绘制标准曲线,得线性回归方程:Y=0.011 2X-0.001 8,R2=0.999 8。利用标准曲线计算样品多酚含量。

式中:A为样品测试液吸光度;V为提取液体积;d为稀释因子;SLOPEstd为没食子酸曲线的斜率;m为样品粉末质量。

1.3.3 可溶性糖提取及测定 准确称取1.000 g香椿粉末于50 mL三角瓶中,加沸水25 mL,水浴中加盖煮沸 10 min,冷却后过滤,滤液收集在50 mL容量瓶中,定容至刻度。移取2 mL于50 mL容量瓶中,定容至刻度,摇匀待测。

采用蒽酮比色法测定可溶性糖含量[10]。以葡萄糖作为标准品,于620 nm处测吸光度,以吸光值为纵坐标Y,葡萄糖质量为横坐标X,绘制标准曲线,得线性回归方程:Y=0.007 2X-0.020 9,R2=0.992 6。利用标准曲线计算样品可溶性糖含量。

式中:m1为通过标准曲线查得的糖含量(μg);d为稀释倍数;m为样品质量(g)。

1.3.4 可溶性蛋白提取及测定 准确称取1.000g香椿粉末于100mL三角瓶中,加入蒸馏水超声辅助提取,设置温度28 ℃、料液比1∶40、超声功率120W,提取后抽滤除渣,待测。

采用考马斯亮蓝染色法测定可溶性蛋白含量[11-12]。以牛血清白蛋白(BSA)作为标准品,于595nm处测吸光度,以吸光值为纵坐标Y,BSA的质量浓度为横坐标X,绘制标准曲线,得线性回归方程:Y=0.008 4X+0.063 1,R2=0.984 9。利用标准曲线计算样品可溶性蛋白含量。

式中:ρ为在标准曲线上查得的蛋白质质量浓度(μg/mL);V为样品体积;m为样品质量。

1.4 数据处理

所有试验均设计3次重复,记录结果为平均值±标准差,采用OriginPro8对数据进行处理和分析。

2 结果与分析

2.1 不同产地红油香椿各部位废弃材料中黄酮含量比较

由图1可知,不同产地红油香椿废弃材料中黄酮含量表现为Ⅰ-老叶>Ⅱ-老叶,Ⅰ-老茎>Ⅱ-老茎,且差异极显著(P<0.01),因此,河南桐柏红油香椿废弃材料中黄酮含量显著高于河南中牟。同一产地香椿不同部位黄酮含量为I-老叶>Ⅰ-老茎,且差异极显著(P<0.01),Ⅱ-老叶>Ⅱ-老茎,差异也达到显著水平(P<0.05),且Ⅰ-老叶中的黄酮含量高达15.39%。说明黄酮在香椿老叶中的积累量显著高于茎部。

图1 不同产地红油香椿各部位废弃材料中黄酮含量

2.2 不同产地红油香椿各部位废弃材料中多酚含量比较

由图2可知,河南桐柏红油香椿老叶及老茎中多酚含量分别为7.95%和3.06%,而河南中牟红油香椿老叶及老茎中多酚含量分别为5.93%和4.63%,说明不同产地红油香椿废弃材料中多酚含量相差不大,但河南桐柏红油香椿含量稍高。同一产地红油香椿不同部位废弃材料中多酚含量为Ⅰ-老叶>Ⅰ-老茎,Ⅱ-老叶>Ⅱ-老茎,且差异极显著(P<0.01)。说明多酚在老叶中的积累量远远高于茎中的积累量。

图2 不同产地红油香椿各部位废弃材料中多酚含量

2.3 不同产地红油香椿各部位废弃材料中可溶性糖含量比较

由图3可知,香椿老叶中可溶性糖含量高于茎中,其中Ⅱ-老叶中可溶性糖含量高达39.77%,其次是Ⅰ-老叶部位,为34.15%,均极显著高于同一产地的香椿老茎部位(P<0.01),表明叶片代谢旺盛,光合能力强。

图3 不同产地红油香椿各部位废弃材料中可溶性糖含量

2.4 不同产地红油香椿各部位废弃材料中可溶性蛋白含量比较

由图4可知,不同产地红油香椿废弃材料中可溶性蛋白含量为Ⅰ-老叶>Ⅱ-老叶,差异显著(P<0.05);Ⅰ-老茎>Ⅱ-老茎,差异极显著(P<0.01),说明河南桐柏红油香椿废弃材料中可溶性蛋白含量显著高于河南中牟。而同一产地红油香椿不同部位可溶性蛋白含量为Ⅰ-老叶>Ⅰ-老茎,Ⅱ-老叶>Ⅱ-老茎,均不存在显著性差异(P>0.05),说明可溶性蛋白在叶部与茎部的累积量相差不大。

图4 不同产地红油香椿各部位废弃材料中可溶性蛋白含量

3 结论与讨论

近年来研究表明,香椿中含有黄酮、多酚、多糖及生物碱等多种具有保健作用的功能成分,具有一定的市场开发价值。香椿嫩芽叶多用于鲜食,而大量的香椿老叶及老茎等常作为废弃物而被摒弃,造成严重的环境污染和资源浪费,如能变废为宝将会带来极高的社会和经济效益。

本试验结果表明,香椿废弃材料中含有较高含量的黄酮、多酚、可溶性糖及可溶性蛋白等生物活性物质,不同产地红油香椿生物活性物质含量有明显差异,河南桐柏红油香椿黄酮、多酚、可溶性蛋白含量均高于河南中牟,这表明生物活性物质在香椿老叶、老茎中的积累可能与香椿生长期及生长气候、空气湿度、土壤等自然条件有关。同一产地红油香椿不同部位间生物活性物质含量也有差别,叶中生物活性物质含量高于茎部,这可能与次生代谢物质的积累及转运方式等有关。

黄酮、多酚、可溶性糖、可溶性蛋白等均是天然产物中具有保健功能的生物活性物质,具有抗氧化、抗菌、消炎、降血压、调节血糖等多种生理活性。因此,今后在大力推进香椿产业化发展的同时,开展香椿废弃材料等副产物中黄酮、多酚、可溶性糖、可溶性蛋白等功能成分研究,不仅可以提高香椿采后附加值,而且在此基础上,进一步开展香椿化学成分及其药理作用的相关研究,能更好地开发利用香椿资源,生产更多的相关产品,明显延长香椿产业链,具有广阔的市场前景。

[1] 周翔宇.中国香椿属的研究[D].南京: 南京林业大学,2005.

[2] 陆长旬,张德纯,王德槟.香椿起源和分类地位的研究[J].植物研究,2001,21(2):195-199.

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[7] 王赵改,王晓敏,杨慧,等.茬口及栽培环境对香椿黄酮含量和清除DPPH 能力的影响[J].天津农业科学,2015,21(11):42-46.[8] 李明月,郝雅兰,樊明涛.石榴酒酿造过程中的多酚及其抗氧化性[J].天津农业科学,2014,20(11):19-23.

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Comparison of Main Bioactive Substance Contents among Different Areas and Parts in Abandoned Branches ofToonasinensis

WANG Xiaomin1,YANG Hui1,ZHANG Le1,SHI Guanying1,LIANG Wanping2,WANG Zhaogai1*

(1.Institute of Agricultural Products Processing,Henan Academy of Agricultural Sciences,Zhengzhou 450002,China; 2.Institute of Resources and Environment,Zhumadian Academy of Agricultural Sciences,Zhumadian 463000,China)

In order to make full use of resource ofToonasinensisand provide theoretical basis for development and processing of functional foods,the contents of avones,polyphenols,soluble sugar and soluble proteins in different parts ofToonasinensis(old leaves and stems) from different areas were studied.The results showed that there were quite a few of avones,polyphenols,soluble sugar and soluble proteins inToonasinensisold leaves and stems,and the contents of these bioactive substances ofToonasinensiscollected from different areas had distinct difference.The sample picked in Tongbai had a higher content than that picked in Zhongmu. Even if the samples picked from the same areas, the contents in different parts were also different.The higher contents of these bioactive substances were found in leaves.Soluble sugar content was the highest in the old leaves of Zhongmu red cultivar,while avones,polyphenols and soluble proteins were the highest in the old leaves of Tongbai red cultivar.Meanwhile,polyphenols content was the lowest in the old stems of Tongbai red cultivar,while avones,soluble sugar and soluble proteins were the lowest in the old stems of Zhongmu red cultivar.

Toonasinensis; abandoned branches; areas; parts; bioactive substance

2015-11-25

河南省农业科学院自主创新专项基金(2015ZZ49)

王晓敏(1990-),女,山东济宁人,研究实习员,硕士,主要从事农产品保鲜与加工研究。 E-mail:wxm707824@163.com

*通讯作者:王赵改(1980-),女,河南驻马店人,副研究员,博士,主要从事农产品保鲜与加工研究。 E-mail:zgwang1999@126.com

S644.4

A

1004-3268(2016)07-0105-04

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