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百合珠芽与鳞茎营养成分及活性成分研究

2016-12-21张伟杰吴慧玉茆广华冯伟伟仰榴青

生物技术进展 2016年5期
关键词:珠芽鳞茎百合

朱 昀, 王 未, 李 倩, 陈 瑶, 张伟杰, 吴慧玉, 赵 婷, 茆广华,冯伟伟, 仰榴青*

1.江苏大学化学化工学院, 江苏 镇江 212013;2.江苏大学食品与生物工程学院, 江苏 镇江 212013;3.江苏大学环境与安全工程学院, 江苏 镇江 212013;4.江苏大学药学院, 江苏 镇江 212013



百合珠芽与鳞茎营养成分及活性成分研究

朱 昀1, 王 未2, 李 倩2, 陈 瑶3, 张伟杰1, 吴慧玉4, 赵 婷1, 茆广华3,冯伟伟3, 仰榴青1*

1.江苏大学化学化工学院, 江苏 镇江 212013;2.江苏大学食品与生物工程学院, 江苏 镇江 212013;3.江苏大学环境与安全工程学院, 江苏 镇江 212013;4.江苏大学药学院, 江苏 镇江 212013

对百合珠芽及鳞茎的营养成分及活性成分进行了分析和比较。采用国标法对百合珠芽及鳞茎的营养成分进行了分析;采用比色法对百合珠芽及鳞茎的活性成分进行了分析。基本营养成分分析表明,与百合鳞茎相比,百合珠芽中粗纤维和粗脂肪含量具有显著性差异(P<0.05),粗脂肪含量低,粗纤维含量高,总糖、粗蛋白和灰分含量无显著性差异;元素分析结果表明,百合珠芽和鳞茎富含多种营养元素,其中钾含量较高,分别为1 943.52 mg/100g (DW)和2 026.15 mg/100g (DW);氨基酸分析表明,百合珠芽及鳞茎中氨基酸组成基本一致,脯氨酸含量最高,分别为2 260 mg/100g (DW)和2 010 mg/100g (DW);活性成分分析结果表明,与百合鳞茎相比,百合珠芽中总酚、总黄酮、生物碱及皂苷含量具有显著性差异(P<0.05),珠芽中总酚、总黄酮及皂苷含量高,生物碱含量低,珠芽及鳞茎中总酚含量分别为1 025.86 mg/100g (DW)和875.52 mg/100g (DW)。百合珠芽和鳞茎皆营养丰富,从资源开发利用与营养学角度分析,百合珠芽具有重要的开发价值与应用前景。

百合珠芽;百合鳞茎;营养成分;活性成分;分析与比较

百合(Liliumbrowniivar.viridulum)是百合科(Lilaceae)百合属(Lilium)多年生草本植物。百合营养丰富,富含多种氨基酸和矿物质元素,同时还含有黄酮、皂苷、生物碱、多糖等活性成分,具有止咳、祛痰、镇静催眠、调节免疫和抗肿瘤等活性[1]。王珍华等[2]比较了8种百合鳞茎中的营养成分,结果表明百合中蛋白质和粗纤维含量比较高,脂肪含量较低,显示出较高的营养价值。金丽丽等[3]测定了百合花中微量金属元素,结果表明百合花中K、Ca、Mg、Fe等元素含量丰富,而Co、Ni、Pb等重金属未检出。同时,其他研究报道表明百合中多酚具有抗氧化活性[4],秋水仙碱具有抑制细胞有丝分裂和抑菌作用,百合多糖具有提高细胞免疫活性的作用[5],百合皂苷能抑制下丘脑-垂体-肾上腺轴的亢进,具有较好的抗抑郁作用。百合在我国具有十分丰富的资源,其中鳞茎是百合常用的食用和药用器官,珠芽是百合地上茎叶腋间产生的气生鳞茎,是营养生长中产生的繁殖器官[6],目前关于百合鳞茎的研究较多,而珠芽研究较少。因此,本文对百合珠芽及鳞茎的营养成分和活性成分(总酚、总黄酮、总生物碱和总皂苷)进行了分析和比较,以期为百合珠芽的深加工和综合利用提供基础数据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

新鲜百合珠芽及鳞茎购于江苏省宜兴市,经江苏大学药学院邹艳敏博士鉴定为百合科百合属植物百合的珠芽及鳞茎。取新鲜百合珠芽及鳞茎,50℃烘干48 h后粉粹,过200目筛,分别得珠芽及鳞茎干粉,干粉置于干燥器中贮藏备用。

没食子酸(CAS:149-91-7,HPLC≥98%)、薯蓣皂苷标准品(CAS:19057-60-4,HPLC≥98%)、秋水仙碱标准品(CAS:64-86-8,HPLC≥98%)、芦丁标准品(CAS:153-18-4,HPLC≥98%)购自上海源叶生物科技有限公司;其余试剂均为分析纯,购自上海国药集团化学试剂有限公司。

1.2 仪器与设备

TU1800紫外-可见分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司);VISTA-MPX电感耦合等离子体发射光谱仪(美国瓦里安公司);S-433D全自动氨基酸分析仪(北京捷盛依科科技发展有限公司);KDN-08C半自动定氮仪(上海洪纪仪器设备有限公司);TE1245电子天平(北京赛多利斯仪器系统有限公司);SX-10-12型箱式电阻炉及控制箱(天津市泰斯特仪器有限公司)。

1.3 含量测定

1.3.1 基本营养成分测定 水分、灰分、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和氨基酸测定参照相关文献[7]。总糖含量测定按照苯酚硫酸法[7],以葡萄糖浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为Y=0.009 4X+0.069 7(R2=0.997 5,X=20~120 mg/L),含量均按DW计。

1.3.2 营养元素测定 精密称取0.200 0 g样品干粉于锥形瓶中,加入5.00 mL混合酸溶液(VHNO3:VHClO4=4∶1),同时做空白对照,冷消解12 h后,再置于电热板上加热消解至溶液变为澄清透明,冷却后用0.05% HCl水溶液定容至25 mL,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)测定样品中K、P、Mg、S、B、Ca、Al、Na、Fe、Zn、Cu、Mn、Ni、Cr和Se元素的含量,含量按mg/100g DW计。

1.3.3 总多酚含量测定 多酚含量测定采用Folin-Ciocalteus法[8]。以没食子酸浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为Y=0.020 2X+0.056(R2=0.993 4,X=10~50 μg/mL)。结果以每100 g干重(DW)中没食子酸的相当量表示,即mg/100g。

1.3.4 总黄酮含量测定 黄酮含量测定采用NaNO2-Al(NO3)3比色法[9]。以芦丁浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为Y=0.005 4X+0.073 2(R2=0.997 2,X=24~192 μg/mL)。结果以每100 g干重(DW)中芦丁的相当量表示,即mg/100g。

1.3.5 总生物碱含量测定 生物碱含量测定采用酸性染料比色法[9],以秋水仙碱浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为Y=0.002 1X+0.001 8(R2=0.998 2,X=120~200 μg/mL)。结果以每100 g干重(DW)中秋水仙碱的相当量表示,即mg/100g。

1.3.6 总皂苷含量测定 总皂苷含量的测定采用标准品比色法[10],以薯蓣皂苷浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为Y=0.005 7X+0.002 3(R2=0.998 5,X=40~200 μg/mL)。结果以每100 g干重(DW)中薯蓣皂苷的相当量表示,即mg/100g。

1.4 数据分析

2 结果与分析

2.1 基本营养成分分析

百合珠芽与鳞茎的基本营养成分分析见表1,与百合鳞茎相比,珠芽中粗纤维和粗脂肪含量具有显著性差异(P<0.05),珠芽中粗纤维含量高,粗脂肪含量低于鳞茎。百合珠芽中基本营养成分含量与李红娟等[11]测定的卷丹百合鳞茎中基本营养成分的含量接近。

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注:所测含量均以干重计;同列数据后不同字母表示在P<0.05水平上差异显著。

2.2 营养元素分析

营养元素分析见表2,百合珠芽和鳞茎含有多种营养元素。与百合鳞茎相比,珠芽中P、Ca、Mg、S、Fe、Al、Cu、B、Mn、Ni、Pb、Cr、Se和Cd元素含量具有显著性差异(P<0.05),珠芽中Ca、Mg、Fe、Cu、Se含量高,S、Al、B、Mn、Ni、Pb、Cr、Cd含量低,K、As、Zn、Hg、Na含量无显著性差异。

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注:所测含量均以干重计;同行数据后不同字母表示在P<0.05水平上差异显著。

2.3 氨基酸分析

百合珠芽和鳞茎的氨基酸分析见表3,百合珠芽及鳞茎氨基酸种类丰富,共测出18种常见氨基酸,其中包括8种必需的氨基酸(EAA):苏氨酸、亮氨酸、赖氨酸、缬氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苯丙氨酸和色氨酸;2种半必需氨基酸(HEAA):组氨酸和精氨酸;8种非必需氨基酸(NEAA):丝氨酸、谷氨酸、酪氨酸、甘氨酸、丙氨酸、脯氨酸、天冬氨酸和半胱氨酸,脯氨酸含量最高,分别为2.26%和2.01%。珠芽中总氨基酸含量14.08%,人体必需氨基酸的含量为4.74%,鳞茎中总氨基酸含量12.11%,人体必需氨基酸的含量为3.09%,珠芽中必需氨基酸总量高于鳞茎。

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注:所测含量均以干重计;*表示必需氨基酸;同行数据后不同字母表示在P<0.05水平上差异显著。

2.4 活性成分含量分析

总酚、总黄酮、生物碱及皂苷含量分析见表4。由表4可知,与百合鳞茎相比,百合珠芽中总酚含量具有显著性差异(P<0.05),分别为1 025.86 mg/100g和875.52 mg/100g,低于Yin等[12]测定水百合花中的总酚含量,这与不同地区百合品种有关;与鳞茎相比,百合珠芽中总黄酮含量具有显著性差异(P<0.05),是兰州百合总类黄酮含量的4倍,高于王润丰[13]测定的细叶百合中总黄酮含量361 mg/100g,卷丹百合总黄酮含量219 mg/100g和渥丹百合总黄酮含量为406 mg/100g;与百合鳞茎相比,百合珠芽中生物碱和皂苷含量具有显著性差异(P<0.05),百合珠芽生物碱含量低于鳞茎,分别为320.67 mg/100g和421.25 mg/100g,高于何纯莲[14]测定的秋水仙碱含量(49 mg/100g),低于杜萌等[15]测定卷丹百合(433 mg/100g)、湖州百合(543 mg/100g)和龙山百合(617 mg/100g);百合珠芽及鳞茎皂苷含量分别为527.85 mg/100g和308.92 mg/100g,高于渥丹百合[16](441.6 mg/100g)、山丹百合(276.8 mg/100g)、麝香百合(285.5 mg/100g)。可见百合珠芽中活性成分含量较高,具有重要的研究开发和应用价值,值得深入研究。

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注:所测含量均以干重计;同列数据后不同字母表示在P<0.05水平上差异显著。

3 讨论

基本营养成分分析表明,百合珠芽和鳞茎富含蛋白质、糖类和粗纤维等多种营养成分,其中总糖含量最高,分别为56.98%和57.03%,但二者的脂肪含量较低,因此百合珠芽和鳞茎都具有较高的营养价值;营养元素分析表明百合珠芽和鳞茎富含多种营养元素,K元素含量最高,分别为1 943.52 mg/100g和2 026.15 mg/100g,Mg、Fe、Ca、Zn含量均高于鳞茎;氨基酸分析结果表明,珠芽中总氨基酸含量14.08%,鳞茎中总氨基酸含量12.11%,其中以脯氨酸含量最高,珠芽中脯氨酸的含量是鳞茎中的1.1倍,这与吴昀[17]测定的大百合鳞茎中脯氨酸的含量相接近;活性成分分析结果表明,与百合鳞茎相比,珠芽中多酚、黄酮、皂苷含量高,生物碱含量低。

综上所述,百合珠芽和鳞茎富含蛋白质、糖类、营养元素和氨基酸等多种营养成分,脂肪含量较低,多酚含量较高。与百合鳞茎相比,珠芽的粗纤维和氨基酸、多酚、黄酮及皂苷的含量更高。百合珠芽和鳞茎皆营养丰富,符合现代社会健康膳食标准,从资源开发利用与营养学角度分析,百合珠芽具有重要的开发价值与应用前景。

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Study on Nutritional Ingredient and Active Contents of the Bulbil and Bulb ofLiliumbrowniivar.viridulum

ZHU Yun1, WANG Wei2, LI Qian2, CHEN Yao3, ZHANG Wei-jie1, WU Hui-yu4, ZHAO Ting1, MAO Guang-hua3, FENG Wei-wei3, YANG Liu-qing1*

1.SchoolofChemistryandChemicalEngineering,JiangsuUniversity,JiangsuZhenjiang212013,China;2.SchoolofFoodandBiologicalEngineering,JiangsuUniversity,JiangsuZhenjiang212013,China;3.SchoolofEnvironmentalandSafetyEngineering,JiangsuUniversity,JiangsuZhenjiang212013,China;4.SchoolofPharmacy,JiangsuUniversity,JiangsuZhenjiang212013,China

Nutritional contents and active ingredient of the bulbil and bulb fromLiliumbrowniivar.viridulumwere studied and compared. Nutritional contents of the bulbil and bulb ofLiliumbrowniivar.viridulumwere determined by national standard; Active contents of the bulbil and bulb ofLiliumbrowniivar.viridulumwere determined by colorimetric method. Compared with the bulb ofLiliumbrowniivar.viridulum, nutritional components analysis indicated that the contents of crude fiber and fat in bulbil had significant difference (P<0.05), the contents of fat in bulbil were lower than that in bulb but fiber were higher, and the content of total sugar, protein and ash in bulbil had no significant difference; the elemental analysis indicated that bulbil and bulb were rich in nutritional elements, and the content of potassium were the highest, which were 1 943.52 mg/100g and 2 026.15 mg/100g, respectively; amino acids analysis indicated that bulbil and bulb had almost the same amino acid composition, and the content of proline in bulbil and bulb were highest, which were 2 260 mg/100g and 2 010 mg/100g, respectively. Compared with the bulb ofLiliumbrowniivar.viridulum, the active contents of total phenol, flavonoids, alkaloid, and saponin in bulbil had significant difference (P<0.05), the content of alkaloid in bulbil were lower than that in bulb but total phenol, flavonoids, saponin were higher, and the total phenol content of the bulbil and bulb ofLiliumbrowniivar.viridulumwere 1 025.86 mg/100g and 875.52 mg/100g, respectively. Bulbil and bulb were rich in nutritional components. From the perspective of the exploitation and utilization of resources and nutrition, bulbil had more value to be developed as food resources.

bulbil ofLiliumbrownii; bulb ofLiliumbrownii; nutritional contents; active contents; analysis and comparison

2016-04-11; 接受日期:2016-04-19

朱昀,硕士研究生,主要从事天然产物的分离与应用研究。E-mail:814100965@qq.com。*通信作者:仰榴青,教授,博士,博士生导师,主要从事天然产物化学研究。E-mail:yangliuqing@ujs.edu.cn

10.3969/j.issn.2095-2341.2016.05.05

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