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常见花茶多酚提取物对α-淀粉酶的抑制作用

2017-11-10任顺成李柯柯刘莞莹

关键词:金莲花花茶茶多酚

任顺成,李柯柯,刘莞莹

(河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州 450001)

常见花茶多酚提取物对α-淀粉酶的抑制作用

任顺成,李柯柯,刘莞莹

(河南工业大学 粮油食品学院,河南 郑州 450001)

以17种市售花茶为原料,采用水提法和醇提法制备花茶提取液,研究了总多酚得率及其对淀粉酶活性的抑制作用。结果表明:不同种类花茶提取液之间的总多酚得率和抑制α-淀粉酶活性有明显的差异;相同种类花茶不同溶剂提取液之间的总多酚得率和抑制α-淀粉酶活性有明显的差异,其中金莲花在两种溶剂提取液中的总多酚得率皆为最高,千日红在水提液中总多酚得率最低,茉莉花在醇提液中总多酚得率最低。水提液对α-淀粉酶抑制率没有显著的相关性,但花茶醇提取液对α-淀粉酶抑制率有极显著的相关性。

花茶;多酚提取物;α-淀粉酶活性;抑制

0 引言

花茶是世界上消费最广泛的饮料之一,且饮花茶是中国从古至今的文化习俗,其起源于南宋,发展于明朝,大规模生产于清朝,饮茶文化源远流长[1-2]。由于花茶具有香味浓郁、茶味醇厚的品质特性而使其备受青睐[3],花茶含有对人体健康有益的物质,流行病学研究表明,长期饮用花茶不仅能够预防心脑血管疾病、降低血压和胆固醇水平,并且具备美容护肤、排毒养颜的功能[4]。

从天然植物性食物中提取的多酚类物质具有清除自由基、抗氧化、抗衰老、抗炎抑菌、抗癌以及保护心血管等多种生物学功能[5],其生物活性功能对于维持机体的稳态以及疾病的预防越来越受科学界的关注,因此,在食品工业中以多酚类药物结构为母核的药物研究、开发以及商业化已经成为当今的热点。一些多酚类物质能够与α-淀粉酶相互作用从而抑制其活性,而淀粉酶活性的抑制对糖尿病人餐后血糖的稳定具有积极作用。许多花茶富含多酚,其提取液可能具有抑制α-淀粉酶催化活性的作用[6-8]。因此,作者旨在研究17种花茶提取液中总多酚得率以及对α-淀粉酶活性抑制作用的相关性,为开发糖尿病人保健茶奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

千日红、桃花、康乃馨、黄贡菊、贡菊王、金盏菊、胎菊、紫罗兰、金莲花、红巧梅、茉莉、乳菊、勿忘我、红花、迎春花、康仙花、百合花等17种花茶样品,均购自郑州茶叶市场。

1.2 仪器与设备

FW-200循环水式真空泵:北京中兴伟业仪器有限公司;UV752紫外可见分光光度计、CN61M索氏抽提器:上海菁华科技仪器有限公司;HH-2恒温水浴锅:国华电器有限公司。

1.3 方法

1.3.1 花茶中多酚的测定方法

1.3.1.1 没食子酸标准曲线的绘制

准确称量没食子酸标准品0.012 0 g,溶解在蒸馏水中,定容至100 mL。移取标准溶液0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mL于试管中,分别加入福林酚试剂1.5 mL、10%的碳酸钠溶液2 mL,再加蒸馏水至10 mL后静置1 h,之后在760 nm处与空白溶液作对照,测定吸光度,绘制关于没食子酸标准品的标准曲线[9]。

1.3.1.2 花茶提取液的制备

水提液的制备[10]:精确称取过40目筛的破碎花茶2 g到具塞三角瓶中,按照料液比1∶50(g/mL)加入蒸馏水,90℃下恒温浸提30 min,浸提完毕后用真空泵抽滤,之后定容于100 mL容量瓶中,备用。

乙醇提取液的制备[11-12]:精确称取过40目筛的破碎花茶2 g到具塞三角瓶中,按照料液比1∶50(g/mL)加入60%乙醇溶液,在80℃时回流提取80 min。提取结束后用真空泵抽滤至布氏漏斗无液体滴下,之后在100 mL容量瓶中定容滤液,备用。

1.3.1.3 花茶提取液中总多酚得率的测定

吸取上述0.1 mL样品溶液于10 mL容量瓶中,按照标准曲线的制作方法,向容量瓶中加入1.5 mL福林酚试剂,10%碳酸钠溶液2 mL,加蒸馏水定容至10 mL后静置1 h,在760 nm处与空白溶液作对照,测定吸光度。

根据标准曲线方程得到花茶水提取液和乙醇提取液中总多酚的含量。

1.3.2 α-淀粉酶抑制率的测定方法

3,5-二硝基水杨酸(DNS) 比色法(Bernfeld法)[13]:1 mg/mL α-淀粉酶溶液 0.25 mL 与 0.25 mL花茶提取液在37℃作用10 min后,加入1.5%可溶性淀粉0.5 mL,保温5 min后加入DNS试剂1 mL,在沸水浴中加热10 min,冷却后加入6 mL去离子水稀释,在540 nm处测OD值。根据吸光度的差异计算总多酚的相对活度,对照组不加抑制剂。

抑制率=(抑制前酶活性-抑制后酶活性)/抑制前酶活性×100%。

2 结果与分析

2.1 没食子酸标准曲线

用SPSS20.0软件进行统计处理,得到线性回归方程:Y=0.530 9X-0.056 5,R2=0.995。 其中,X 为吸光度,Y为没食子酸质量浓度(mg/mL),R为相关系数。据此,进行花茶提取液中总酚含量测定。

2.2 两种提取条件下花茶中的总多酚得率

两种提取条件下花茶中的总多酚得率见表1。

从表1可以看出,金莲花多酚得率无论在水提取液中还是60%乙醇提取液中都为最高,分别为3.06%和3.20%。在水提条件下,金莲花的总多酚得率是多酚得率最低的千日红(0.64%)的4.8倍;在60%乙醇提取条件下,茉莉花总多酚得率最低(0.56%),金莲花的总多酚得率约为茉莉花的5.7倍。

在17种花茶中,除了贡菊王、胎菊、金盏菊、茉莉花这4种花茶在水提液中的总多酚得率大于60%乙醇提取液下的总多酚得率,其余的13种花茶在醇提下的总多酚得率均高于水提下的总多酚得率。花茶多酚类物质成分较复杂,结构不稳定,之所以存在上述含量的差异是由于花茶多酚类物质在提取的过程中,不同的提取方法对花茶多酚类物质提取效果的影响不同。另外,多酚类物质在水相和有机相中有不同的溶解性能,水和乙醇对其提取具有选择性,导致多酚类物质提取量的不同[14-16]。

表1 不同提取方法下花茶总多酚的得率Table 1 The yield of total polyphenols from scented teas with different extraction methods %

2.3 花茶多酚类物质对α-淀粉酶抑制活性的研究

17种花茶水提取液对α-淀粉酶的抑制率见图1。17种花茶60%乙醇提取液对α-淀粉酶的抑制率见图2。

图1 17种花茶水提取液对α-淀粉酶的抑制率Fig.1 The inhibitory effect of 17 kinds of scented teas water-extract on α-amylase

图2 17种花茶60%乙醇提取液对α-淀粉酶的抑制率Fig.2 The inhibitory effect of 17 kinds of scented teas ethanol-extract on α-amylase

从图1和图2可以看出,每种花茶对α-淀粉酶都有抑制作用。在水提液中,对α-淀粉酶抑制率最高的是迎春花(29.29%),最低的是金莲花(14.16%),不同种花茶之间对α-淀粉酶的抑制率差异不大,范围在14.16%~29.29%之间;在60%醇提液中,千日红对α-淀粉酶抑制率最强,为82.46%,最弱的是红花,抑制率为1.54%,千日红的抑制率是红花的53倍,说明不同种花茶对α-淀粉酶的抑制率差异很大。

通过对花茶提取液抑制α-淀粉酶活性的试验研究,得出抑制率不同的原因主要有:花茶提取液中的多酚类化合物对淀粉酶活性的抑制与其化学结构特征密切相关,多酚类化合物含有数量不等的酚羟基,其取代基、取代模式及数目等都可以对α-淀粉酶活性产生影响。另外,提取物中其他组分的差异也可能对α-淀粉酶活性产生一定影响。研究表明,多酚的羟基化有利于提高其对α-淀粉酶的抑制活性,甲基化、甲氧基化、糖基化均降低其抑制活性,所以会造成上述花茶对α-淀粉酶活性抑制率的差异[17-19]。

2.4 花茶提取液中总多酚得率与对α-淀粉酶抑制活性的相关性

应用SPSS20.0统计软件对花茶提取液中总多酚得率与α-淀粉酶抑制率之间的相关性进行了分析,计算Pearson相关系数,结果见表2和表3。用Sig表示相关性是否显著,Sig<0.01,为相关性极显著;0.01<Sig<0.05,为相关性显著[20]。

由表2和表3可以看出,水提液的Sig值为0.646,表明总多酚得率与α-淀粉酶抑制率之间没有显著相关性,60%醇提液的Sig值为0.000,表明花茶提取液的总多酚得率与α-淀粉酶抑制率相关性极显著。花茶在水提条件下总多酚得率与α-淀粉酶之间没有显著相关性,其原因可能是由于花茶水粗提取液中还存在抑制α-淀粉酶活性的其他成分。

表2 水提条件下相关性分析Table 2 The correlation analysis under waterextraction method

表3 60%乙醇提取条件下相关性分析Table 3 The correlation analysis under 60%ethanol extraction method

3 结论

17种花茶提取液中,不同的花茶其多酚得率存在差异;对花茶多酚采用不同的提取工艺,各花茶的多酚得率也不同。在水提条件下,总多酚得率在2%以上的有金莲花和红花,而红巧梅、千日红的总多酚得率在1%以下;在60%乙醇提取条件下,金莲花、勿忘我、红花、康乃馨、黄贡菊、迎春花的总多酚得率均在2%以上,而千日红和茉莉花的总多酚得率在1%以下;每种花茶都能够抑制α-淀粉酶的催化活性,水提条件下,金莲花的抑制率最低(14.16%),迎春花的抑制率最高(29.29%);60%醇提条件下,红花的抑制率最低(1.54%),千日红的抑制率最高(82.46%)。在17种花茶提取液中千日红的总多酚得率是最低的,然而对α-淀粉酶的抑制率却最高。花茶的总多酚得率在水提条件下与α-淀粉酶抑制率之间没有显著的相关性,这说明花茶对消化酶的抑制活性除了总多酚含量还可能与其他成分有关,有待进一步地深入研究。

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INHIBITORY EFFECTS OF POLYPHENOL EXTRACTS FROM COMMON SCENTED TEA ON α-AMYLASE

REN Shuncheng,LI Keke,LIU Wanying
(School of Food Science and Technology,Henan University of Technology,Zhengzhou 450001,China)

Polyphenols can interact with α-amylase to inhibit its activity, while inhibition of α-amylase activity has a positive effect on postprandial glycemic stability in diabetic subjects. 17 kinds of scented tea were used as the raw materials, and tea extracts were prepared by water and ethanol extraction. The yield of total polyphenol and its inhibitory effect on α-amylase activity were studied in the present study. The results showed that the extracts of different scented teas had obvious difference in the total polyphenol yield and inhibition activity on αamylase. Different solvent extracts (water and ethanol extracts) of the same scented tea had obvious difference in total polyphenol yield and inhibition activity on α- amylase. The trollflower extracts using two kinds of solvent both had the highest total polyphenol yield, while Gomphrena globosa L.water-extract and jasmine flower ethanol-extract had the lowest total polyphenol yield. The inhibition activity of water extracts of 17 scented teas on α-amylase had no significant correlation,but there was a extremely significant correlation in the ethanol-extracts.

scented teas;polyphenol extract;α-amylase activity;inhibition

TS201.2 文献标志码:B

1673-2383(2017)05-0001-04

http://kns.cnki.net/kcms/detail/41.1378.N.20171030.0936.002.html

网络出版时间:2017-10-30 9:36:31

2017-01-03

任顺成(1963—),男,山东东明人,博士,教授,研究方向为食品营养与功能食品。

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