分光光度法测定藜麦中总皂苷的含量
2017-06-11熊成文李晓伟徐得娟贾燕花
熊成文 李晓伟 徐得娟 贾燕花
摘要[目的]建立一种测定藜麦中总皂苷的分光光度法,研究藜麦中总皂苷的含量。[方法]采用超声波提取、香草醛-高氯酸分光光度法,以藜麦皂苷A为对照品,检测波长482 nm,样品提取采用60%乙醇溶液,料液比1∶30(g∶mL),提取时间30 min,提取2次,回收乙醇后用水饱和的正丁醇萃取3次。[结果]藜麦中总皂苷浓度在0.021 12~0.063 36 mg/ mL范围内具有良好的线性关系,线性方程为A=12.169C-0.071 4,相关系数0.999 9。[结论]建立了超声波提取-分光光度法测定藜麦中总皂苷含量的新方法,该方法简便、准确,可用于藜麦加工工艺的评价。
关键词藜麦;总皂苷;含量测定;分光光度法;藜麦皂苷A
中图分类号TS207文献标识码
A文章编号0517-6611(2017)26-0096-03
Determination of Total Saponins in Quinoa by Spectrophotometry
XIONG Chengwen1,LI Xiaowei2,XU Dejuan2 et al(1.Qinghai Province Institute for Food Control,Xining,Qinghai 810000;2.Qinghai Gaoyuanjinhe Ecological Agriculture and Animal Husbandry Science and Technology Co.,Ltd.,Xining,Qinghai 810016 )
Abstract[Objective] To establish a method for determination of Quimoa saponins by spectrophotometry,and study the content of total saponins in quinoa.[Method] By ultrasonic extraction and vanillinperchloric acid spectrophotometry,with quinoa saponins A as the reference substance,detection wavelength was 482 nm,the samples extracted with 60% ethanol solution,solidliquid ratio was 1∶30 ,extraction time was 30 minutes,twice extraction,watersaturated nbutanol extracted three times after the recovery of ethanol .[Result] The concentration of total saponins in quinoa has a good linear relationship in 0.021 12 ~ 0.063 36 mg/mL.The linear equation was A=12.169C-0.071 4,and the correlation coefficient was 0.999 9.[Conclusion] A new method was established for determination of content of total saponins in quinoa by ultrasonic extraction and Spectrophotometry.The method is convenient and exact.It can be used for the evaluation of processing techniques of quinoa.
Key wordsQuinoa;Total saponins;Assay;Spectrophotometry;Quinoa saponins A
莧科藜屬植物(Chenopodium spp.)通常被称为“昆诺阿藜”,大约有250种,在众多未被充分利用作物中,最具有发展前景[1]。藜麦的原产地为安第斯山脉地区,当地人已有约7 000年的种植历史[2]。19世纪70年代中期,藜麦特殊的营养价值被发现,越来越多的消费者开始食用藜麦[3]。藜麦籽实富含蛋白质,叶片可作为菜用,其生产和食用方式与谷物类似。由于谷物是单子叶植物,藜麦是一种双子叶植物,因而藜麦并非是真正的谷物,而是一种假谷物。
藜麦皂苷存在于藜麦植物各部位中,如叶片、花、果实、籽实和种皮。藜麦皂苷主要为三萜皂苷,通过异戊二烯途径生成,齐墩果酸型和商陆酸型为常见类型,糖苷配基主要为半乳糖阿拉伯糖与葡萄糖。藜麦种皮含有大量的皂角苷,是藜麦中主要的抗营养物质[4],已有研究指出,藜麦皂角苷会妨碍某些营养元素的吸收[5],因此在食用和制作食物的过程中,一般需要先用水洗去藜麦皂苷。建立一种简便、准确的藜麦皂苷含量测定方法,可为藜麦的加工工艺提供有利的评价手段,同时藜麦皂苷也被广泛用于化妆品、食品添加剂、生物农药等行业,因此藜麦皂苷含量测定方法的建立是十分有用和必要的。
1材料与方法
1.1材料
1.1.1原料与试剂。
供试藜麦为青藜一号,产自青海省海西蒙古族藏族自治州都兰县,平均海拔3 100 m;藜麦皂苷A对照品,青海高远锦禾生态农牧科技有限公司制备。香草醛、乙醇、甲醇、冰醋酸、高氯酸,均为分析纯;实验室用水为超纯水。
1.1.2主要仪器设备。Lambda 35 紫外可见分光光度计,美国PE公司;FA2004电子分析天平,上海舜宇恒平科学仪器有限公司;101-1S电热鼓风干燥箱,邦西仪器科技(上海)有限公司;HH-2数显恒温水浴锅,常州智博瑞仪器制造有限公司;JP-030S超声波清洗机,深圳市洁盟清洗设备有限公司;RE-52AA旋转蒸发器,上海亚荣生化仪器厂。
1.2样品测定
1.2.1标准溶液的配制。藜麦籽实中的皂苷为三萜皂苷,在没有藜麦皂苷对照品的情况下通常选用齐墩果酸为对照品,但藜麦皂苷因含有糖苷配基分子量一般在700以上,而齐墩果酸不含糖苷配基分子量为456.71,故实验室通过高效液相色谱纯化制备了藜麦皂苷A,分子结构见图1,分子量810.44,并以藜麦皂苷A为对照品建立含量测定方法。
准确称取藜麦皂苷A对照品6.60 mg,置25 mL量瓶中加甲醇溶解并稀释至刻度,制成0.264 mg/ mL的标准储备溶液。
1.2.2标准曲线[6] 。分别精密量取藜麦皂苷A标准储备溶液各0、400、600,800、1 000、1 200 μL置于干燥的具塞试管中,60 ℃蒸干,取出放冷,依次加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2 mL和高氯酸0.8 mL,摇匀,于60 ℃水浴中保温15 min,取出,用冰水浴冷却10 min,加入4 mL冰醋酸,摇匀。选取藜麦皂苷A 800 μL的标准溶液,于400~760 nm范围进行扫描,选定最大吸收波长为测定波长。在最大吸收波长处测定各标准溶液的吸光度A,以吸光度A为纵坐标,以相应对照品浓度(mg/mL)为横坐标,分别绘制标准曲线。
1.2.3供试品溶液的制备。
1.2.3.1乙醇体积分数的确定。将一定量的藜麦种子粉碎后过60目筛,分别称取藜麦粉5份,每份1 g,置于100 mL锥形瓶中,按料液比1∶30(g∶mL)分别加入50%、60%、70%、80%、90%的乙醇水溶液,超声提取15 min,4 000 r/min离心5 min,取上清液,残渣重复提取1次,合并上清液回收乙醇至无醇味,用水饱和的正丁醇萃取3次,每次10 mL,合并萃取液,挥干溶剂,残渣用甲醇溶解,转移至50 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,作为供试品溶液。精密量取供试品溶液400 μL,置于具塞试管中,60 ℃蒸干,取出放冷,采取与标准溶液相同的方法测定其吸光度A。根据标准曲线查得供试品溶液中总皂苷的浓度(mg/mL),按照公式计算出藜麦中总皂苷的含量,确定最佳的乙醇体积分数。
总皂苷含量(mg/g)=CV/W
式中,C为供试品溶液中总皂苷的浓度(mg/mL);V为供试品溶液的总体积(mL);W为藜麦重量(g)。
1.2.3.2料液比的确定。分别称取粉碎过筛后的藜麦粉5份,每份1 g,置于100 mL锥形瓶中,分别加入60%乙醇溶液10、20、30、40、50 mL[料液比依次为1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50(g∶mL)],超声提取15 min,4 000 r/min离心5 min,取上清液,残渣重复提取1次,合并上清液回收乙醇至无醇味,用水饱和的正丁醇萃取3次,每次10 mL,合并萃取液,挥干溶剂,残渣用甲醇溶解,轉移至50 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,作为供试品溶液。精密量取供试品溶液400 μL,置于具塞试管中,60 ℃蒸干,取出放冷,采取与标准溶液相同的方法测定其吸光度值A,在标准曲线上查得供试品溶液中总皂苷的浓度(mg/mL),按照公式计算出藜麦中总皂苷含量,确定最佳的料液比。
1.2.3.3提取时间的确定。分别称取粉碎好的藜麦粉 5份,每份1 g,置于100 mL锥形瓶中,按照确定好的料液比和乙醇体积分数加入乙醇溶液,分别提取15、30、45、60、90 min,4 000 r/min离心5 min,取上清液,残渣重复提取1次,合并上清液回收乙醇至无醇味,用水饱和的正丁醇萃取3次,每次10 mL,合并萃取液,挥干溶剂,残渣用甲醇溶解,转移至50 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,作为供试品溶液。精密量取供试品溶液400 μL,置于干燥的具塞试管中,60 ℃蒸干,取出放冷,采取与标准溶液相同的方法测定其吸光度值A。根据标准曲线查得供试品溶液中皂苷的浓度,确定最佳的提取时间。
1.2.3.4萃取次数的确定。分別称取粉碎好的藜麦粉 5份,每份1 g,置于100 mL锥形瓶中,按照确定好的料液比和乙醇体积分数加入乙醇溶液,超声提取30 min,4 000 r/min离心5 min,取上清液,残渣重复提取1次,合并上清液回收乙醇至无醇味,分别用水饱和的正丁醇萃取1、2、3、4、5次,每次10 mL,合并萃取液,挥干溶剂,残渣用甲醇溶解,转移至50 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,作为供试品溶液。精密量取供试品溶液400 μL,置于干燥的具塞试管中,60 ℃蒸干,取出放冷,采取与标准溶液相同的方法测定其吸光度值A。根据标准曲线查得供试品溶液中皂苷的浓度(mg/mL),确定最佳的萃取次数。
1.2.4藜麦样品中总皂苷的测定。取藜麦籽实、藜麦叶、藜麦茎秆和藜麦种皮样品粉碎后过60目筛,分别称取粉碎好的样品粉各2份,每份1 g,置于100 mL锥形瓶中,加入60%乙醇溶液30 mL,超声提取30 min,4 000 r/min离心5 min,取上清液,残渣重复提取1次,合并上清液回收乙醇至无醇味,用水饱和的正丁醇萃取4次,每次10 mL,合并萃取液,挥干溶剂,残渣用甲醇溶解,转移至50 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,作为供试品溶液。精密量取供试品溶液400 μL,置于干燥的具塞试管中,60 ℃蒸干,取出放冷,采取与标准溶液相同的方法测定其吸光度值A。根据标准曲线查得供试品溶液中皂苷的浓度,确定各样品中藜麦总皂苷的含量。
2结果与分析
2.1检测波长的测定
由图2可知,藜麦皂苷A对照品在400~700 nm处的最大吸收波长为482 nm,因此,选用482 nm作为检测波长。
2.2标准曲线的绘制
通过数据处理得到的藜麦皂苷A对照溶液回归方程为y=12.169 x-0.071 4,r=0.999 9,在0.0211 2~0.063 36 mg/mL范围内线性关系良好(图3)。
2.3供试品溶液制备条件的确定
2.3.1乙醇体积分数对藜麦总皂苷提取效果的影响。从图4可以看出,当乙醇的体积分数从50%提高到60%时,提取出的藜麦总皂苷含量逐渐增加;当乙醇的体积分数从60%提高到90%时,提取出的藜麦总皂苷含量逐渐减少,乙醇的体积分数为60%时,提取出的藜麦总皂苷含量最大,为24.72 mg/g。因此,确定乙醇的最佳体积分数为60%。
2.3.2料液比对藜麦总皂苷提取效果的影响。由图5可知,当料液比为1∶10~1∶30(g∶mL)时,提取出的藜麦总皂苷含量明显增加;当料液比为1∶30~1∶50(g∶mL)时,提取出的藜麦总皂苷含量不再明显增加,故确定料液比的值为1∶30(g∶mL)。
2.3.3提取时间对藜麦总皂苷提取效果的影响。从图6可以看出,随着提取时间的增加,藜麦总皂苷的提取量逐渐增大,当提取时间大于30 min后藜麦总皂苷的提取量不再明显增加,考虑到提取效率确定提取时间为30 min。
2.3.4萃取次数对总皂苷提取效果的影响。从图7可以看出,随着萃取次数的增加,总皂苷的提取量也随着增大,当萃取次数为4次时,提取出的总皂苷含量为24.74 mg/g,萃取5次时提取出的总皂苷含量为24.79 mg/g,说明萃取大于4次时,提取出的总皂苷含量不再增加。因此,确定提取过程中萃取4次即可。
2.4藜麦样品中总皂苷的测定结果
藜麥籽实、藜麦叶、藜麦茎秆和藜麦种皮中均检测出藜麦总皂苷,含量依次为27.26、49.89、9.78、97.68 mg/g,其中藜麦种皮中总皂苷含量最多。
3结论
藜麦皂苷是藜麦中主要的抗营养物质,味苦,可防止鸟类和昆虫的食用,起到保护藜麦叶片和籽实的作用,不利于作为食物和饲料应用。同时,皂苷类物质具有一定的生物活性,可用于保健食品、化妆品、生物农药、食品添加剂中,建立一种简便、可靠的藜麦总皂苷测定方法十分必要。采用超声波提取,香草醛-高氯酸比色法测定藜麦中皂苷含量,以藜麦皂苷A为对照品,检测波长482 nm,样品提取采用60%乙醇溶液,料液比1∶30(g∶mL),提取时间30 min,提取2次。配制不同浓度对照品溶液建立标准曲线,通过在标准曲线上查得的供试品溶液皂苷浓度计算样品中藜麦总皂苷的含量。对藜麦籽实、藜麦叶、藜麦茎秆和藜麦种皮样品中藜麦总皂苷含量的测定表明,藜麦种皮中含有的总皂苷最多,为97.68 mg/g;其次为藜麦叶片和藜麦籽实;藜麦茎秆中含有的总皂苷最少,为9.78 mg/g。
参考文献
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