新疆红花蜜成分分析

,,, ,

(1.中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100093; 2.江西省养蜂研究所,江西南昌 330052; 3.中国农业大学食品科学与营养工程学院植物源功能食品北京市重点实验室,北京 100083; 4.江苏日高峰产品有限公司,江苏盱眙 211700; 5.河南科技学院资源与环境学院,河南新乡 453003)

新疆红花蜜成分分析

孙丽萍1,伊作林2,金晓露3,季超4,张中印5,*

(1.中国农业科学院蜜蜂研究所,北京 100093; 2.江西省养蜂研究所,江西南昌 330052; 3.中国农业大学食品科学与营养工程学院植物源功能食品北京市重点实验室,北京 100083; 4.江苏日高峰产品有限公司,江苏盱眙 211700; 5.河南科技学院资源与环境学院,河南新乡 453003)

本研究对新疆红花蜜的主要成分进行分析。通过分析检测出新疆红花蜜的理化特征、营养成分和活性成分,结果表明新疆红花蜜中的多酚类和黄酮类活性成分含量高,且含有萜类活性成分,萜类成分首次在蜂蜜中检出。新疆红花蜜中的总酚含量均值为65.11 mg没食子酸/100 g蜂蜜,总黄酮含量均值为16.60 mg芦丁/100 g蜂蜜,萜类化合物含量均值为9.36 mg熊果酸/100 g蜂蜜。新疆红花蜜中的淀粉酶均值高达39.08 mL/(g·h),高于国家标准;主要微量元素有9种,呈现高钾(均值79.01 mg/100 g)、低钠(均值2.14 mg/100 g)、高钙(均值2.69 mg/100 g)的特征;维生素以VC和B族维生素为主;氨基酸有18种,氨基酸总量均值为190 mg/100 g蜂蜜,其中脯氨酸含量高达44 mg/100 g蜂蜜,占氨基酸总量的23%。结论:新疆红花蜜的主要理化质量指标高、营养成分全面、丰富,活性功能成分种类多、含量高,具备优质蜂蜜的主要特点,并有望开发为特色蜂蜜及区域标志性蜂产品。

红花蜜,蜂蜜,营养成分,活性成分,成分分析

红花(CarthamustinctoriusL.),又称草红花或刺红花,属菊科植物,其花可入药,是一种药食同源作物[1],在中国大部分地方均有栽培,主要分布于河南、四川、新疆、浙江等地[2-3]。大量研究发现,红花富含黄酮类、脂肪酸、酚酸、挥发油、萜类等多种活性成分,具有抗氧化、抗心肌缺血、抗凝血、抗炎等药理作用[4-14]。红花也是我国的一种主要药用蜜源植物,生产的红花蜜因其药用价值被当地开发成特色蜂蜜品种[15]。相关研究报道,蜂蜜中的成分,尤其是主要活性成分,因蜜源植物、产地环境等因素的不同而异[16]。因此,研究红花蜜成分,对其深入开发有着重要意义。

新疆红花蜜,是蜜蜂采集新疆巴尔鲁克山一带(东经82°12′～83°30′,北纬45°24′～46°3′)的红花花蜜经过自身充分酿制成熟的一种蜂蜜。位于新疆巴尔鲁克山一带的塔城市裕民县,红花种植面积达10000 hm2,可年产红花蜜40 t;红花蜜已成为当地一个重要特色蜂蜜品种,极具开发利用价值。目前,大量研究集中在红花植物本身成分的多样性和药理作用领域[17-18],有关红花蜜方面的研究未见报道。本文以新疆红花蜜为研究对象,通过仪器检测分析,探讨新疆红花蜜的主要活性成分及营养成分,为当地开发特色蜂蜜提供准确可靠的科学数据。

1 材料与方法

1.1材料与仪器

新疆红花蜜 成熟蜜2批次,于2016年7月10采自江苏日高蜂产品有限公司的红花蜜基地(新疆塔城市裕民县,山上、山下各3个样品),-20 ℃下保存,本实验中分别标记为S1和S2;芦丁标准品 美国Sigma公司;没食子酸标准品、熊果酸标准品 上海源叶生物科技有限公司;福林酚(Folin-Ciocalteu)试剂 北京索莱宝科技有限公司;96孔细胞培养板 美国Costar 3599;甲醇(色谱纯) Fisher公司;无水乙醇、乙酸乙酯 北京化工厂,均为分析纯;结晶氯化铝、过硫酸钾 西陇化工股份有限公司,均为分析纯。

Milli-Q超纯水仪 默克密理博公司;BUCHI旋转蒸发仪 瑞士Buchi公司;KQ-500DB型数控超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;AL204电子分析天平、酸度计 梅特勒-托利多公司;阿贝折射仪 上海光学仪器厂;UV-2550型紫外-可见分光光度计 日本岛津公司;Synergy HT酶标仪 BioTek基因有限公司;微量移液器 德国Eppendorf公司;LC-20AD高效液相色谱仪 日本岛津公司。

1.2实验方法

1.2.1 活性成分检测

1.2.1.1 总酚含量的测定 红花蜜中总酚含量参考曹炜等[19]的方法,并加以改进。准确称取1.50 g蜂蜜样品,加5 mL超纯水溶解,40 W功率下超声10 s混匀,定容至10 mL容量瓶中,5000 r/min离心5 min;吸取1 mL上清样液于5 mL容量瓶中,加超纯水3 mL,加福林酚(Folin-Ciocalteu)试剂0.25 mL,摇匀,静置5 min,再加20%的碳酸钠溶液0.75 mL,超纯水稀释至刻度,摇匀,室温下避光静置30 min;取100 μL反应液于96孔板中,于763 nm处测定吸光度值,平行测定3次求平均值及±SD值。以没食子酸为标准对照品绘制标准曲线及回归方程,并计算出样品中总酚的含量(mg/100 g)。

1.2.1.2 总黄酮含量的测定 红花蜜中总黄酮含量参考裴咏萍[20]的方法,并加以改进。准确称取10 g蜂蜜样品,加5 mL超纯水溶解,40 W功率下超声10 s混匀,定容至10 mL容量瓶中,5000 r/min离心5 min;吸取3～4 mL上清液置于10 mL容量瓶中,加1%三氯化铝乙醇溶液1 mL,用95%乙醇稀释至刻度,摇匀,静置10 min。吸取100 μL反应液于96孔板中,于405 nm处测定吸光值,平行测定3次求平均值及±SD值。以芦丁为标准对照品,绘制标准曲线及回归方程,并计算出样品中总黄酮的含量(mg/100 g)。

1.2.1.3 萜类化合物含量的测定 参考章红燕等[21]的方法,并加以改进。准确称取1.50 g蜂蜜样品,加10 mL超纯水溶解,40 W功率下超声10 s混匀;加15 mL乙酸乙酯萃取,共萃取3次,收集乙酸乙酯层,减压浓缩至恒重;加2 mL乙酸乙酯复溶于具塞试管中,挥干溶剂,加5%香草醛-冰醋酸400 μL,加高氯酸1 mL,溶解摇匀后,密闭条件下于60 ℃中加热10 min,冰浴冷却,加冰醋酸5 mL,摇匀。取200 μL反应液于96孔板中,于544 nm下测其吸光度(OD值),平行测定3次求平均值及±SD值。以熊果酸为标准对照品绘制标准曲线及回归方程,并计算出样品中萜类化合物的含量(mg/100 g)。

1.2.2 营养成分检测 红花蜜中主要营养成分检测,包括微量元素、氨基酸和维生素,委托北京市营养源研究所分析检测中心完成,检测方法参考GB/T 5009系列方法。

1.2.3 理化指标检测

1.2.3.1 pH和水分含量的测定 采用SN/T 0852-2012规定的方法测定样品的pH和水分含量。

1.2.3.2 淀粉酶值的测定 采用GB/T 18932.16-2003规定的方法,使用紫外-可见分光光度计,测定样品中的淀粉酶值。

1.2.3.3 还原糖(果糖、葡萄糖)和蔗糖含量的测定 采用GB/T 18932.22-2003规定的方法,使用液相色谱示差检测器分析方法,测定样品中的还原糖(果糖、葡萄糖)和蔗糖的含量。

1.2.4 数据分析 采用SPSS 17.0统计软件分析,实验结果以平均值±SD值差表示。

2 结果与分析

2.1活性成分

蜂蜜中的主要活性成分以酚酸类、黄酮类物质为主[22-23]。蜂蜜中多酚类、黄酮类物质的含量和种类,在不同蜜源、不同产地的蜂蜜中也存在较大差异[24]。萜类物质是一类主要的次生代谢物质之一,也是一类重要的天然抗氧化活性物质,具有保肝、抗氧化、抑菌抗病毒等药理活性,极具研究和应用价值[25]。

由表1可知,新疆红花蜜中总酚含量为61.88～68.34 mg/100 g蜂蜜,均值为65.11 mg/100 g蜂蜜。曹炜等[22]、罗红霞等[26]、宋秀超等[27]在同样方法下,测定了多种蜂蜜中的总酚含量,结果显示总酚含量最高为荞麦蜜148.46 mg/100 g蜂蜜,最低为洋槐蜜13.30 mg/100 g蜂蜜,其它均在17～37 mg/100 g蜂蜜;由此推断,新疆红花蜜总酚含量高于多数品种蜂蜜。

表1 新疆红花蜜中的总酚、 总黄酮和萜类化合物含量(n=3)Table 1 Total phenolic content,total flavonoid content and total terpenoid content in safflower honey collected from Xinjiang(n=3)

表2 新疆红花蜜中微量元素含量Table 2 Trace element in safflower honey collected from Xinjiang

表3 新疆红花蜜中氨基酸含量Table 3 Amino acids content in safflower honey collected from Xinjiang

表4 新疆红花蜜中氨基酸含量Table 4 Amino acids content in safflower honey collected from Xinjiang

注：“总和”为表3、表4中S1、S2分别相对应氨基酸含量的总量。

表1显示,新疆红花蜜中总黄酮含量为13.84～19.36 mg/100 g蜂蜜,均值为16.60 mg/100 g蜂蜜,分别高于王海敏[23]、卢焕仙[28]在同样方法下测定的市售苕子蜜的总黄酮含量(2.295 mg/100 g蜂蜜)和云南蒙自石榴蜜的总黄酮含量(2.36 mg/100 g蜂蜜)。

由表1可知,新疆红花蜜中检出了萜类物质,含量达8.00～10.70 mg/100 g蜂蜜,均值为9.36 mg/100 g蜂蜜。

本研究表明,新疆红花蜜中的酚酸类、黄酮类活性物质含量大,且检测出萜类活性物质,据此推测新疆红花蜜具有与其活性成分相关的生物活性。

2.2营养成分

蜂蜜除了含有大量的糖类和水分外,其它营养成分有180多种,包括微量元素、氨基酸和维生素等物质[32]。新疆红花蜜样品中微量元素、氨基酸和维生素等营养成分的含量分别如“2.2.1”、“2.2.2”和“2.2.3”所述。

2.2.1 新疆红花蜜中微量元素含量 蜂蜜中含有多种微量元素,其种类和含量与人体血液中的微量元素十分相近[30];K/Na比均衡,且含钙、镁、铁、铜等[29]。

由表2可知,新疆红花蜜中的主要微量元素有9种;钾的含量分别为78.26 mg/100 g和79.75 mg/100 g,为最高;锌的含量分别为69 μg/kg和95 μg/kg,远小于GB 14963-2011规定的≤25 mg/kg;K/Na的比值为35.09～39.19,高于任宝琴等[31]报道的油菜蜜9.98、紫云英蜜2.91、葵花蜜14.97、荆条蜜11.79;Ca/Mg的比值为3.07～3.10,高于任宝琴等[31]报道的油菜蜜2.81、紫云英蜜2.96,综合以上结果表明新疆红花蜜具有高钾、低钠、高钙的特征。

2.2.2 新疆红花蜜中氨基酸含量 蜂蜜中含有多种游离氨基酸,其中以脯氨酸的含量最高,且因蜜种和蜜源的不同而异[32]。蜂蜜中的脯氨酸的含量一般高于180 mg/kg,可作为衡量蜂蜜中游离氨基酸含量的标准[33]。

由表3、表4可知,新疆红花蜜中的氨基酸种类有18种,包含人体所需的7种必需氨酸,氨基酸总量分别为182 mg/100 g和197 mg/100 g,在樊永华等[29]报道的蜂蜜中氨基酸总含量为100～780 mg/100 g范围之内;其中脯氨酸含量最高,分别为43 mg/100 g和44 mg/100 g,约占氨基酸总量的23%。

表5 新疆红花蜜中维生素含量Table 5 Vitamin content in safflower honey collected from Xinjiang

表6 新疆红花蜜中维生素含量Table 6 Vitamin content in safflower honey collected from Xinjiang

表7 新疆红花蜜的pH、水分、淀粉酶值、还原糖和蔗糖含量(n=3)Table 7 pH value,moisture content,amylase,reducing sugar and sucrose content in safflower honey collected from Xinjiang(n=3)

注：“-”表示“未检出”。

2.2.3 新疆红花蜜中维生素含量 蜂蜜中含有多种维生素,以B族维生素和VC为主,这2类维生素也是人体不可或缺的营养成分,B族维生素主要参与神经传导和能量代谢等过程,具有维持免疫功能、预防机体衰老、提高机体活力等作用;VC能够促进伤口愈合、抗疲劳和提高抵抗力等[29]。

由表5、表6可知,新疆红花蜜中的维生素种类繁多,以VC和B族维生素为主,含量较高的依次为:烟酸(VB3)3.17 mg/100 g～4.39 mg/100 g、核黄素(VB2)0.29～0.96 mg/100 g和VC44～200 μg/100 g,且高于闫玲玲等[30]报道的蜂蜜中的烟酸(63～590 μg/100 g)、核黄素(35～145 μg/100 g)和VC(0.50～6.50 μg/100 g)含量。

2.3理化指标

新疆红花蜜样品的pH、水分、淀粉酶值、还原糖和蔗糖含量等理化指标,结果见表7。

国家标准GB 14963-2011限定了蜂蜜中的水分≤24%、淀粉酶值≥4 mL/(g·h)、还原糖含量≥60 g/100 g、蔗糖含量≤5 g/100 g,其中淀粉酶值的大小,在一定程度上反映了蜂蜜的新鲜程度[34]。

由表7可知,新疆红花蜂蜜的理化指标均优于GB 14963-2011的规定。其中,pH<4,在酸性范围内;水分为17.80%～21.90%,显著高于国家标准(≤24%);淀粉酶值为34.36～43.80 mL/(g·h),是国家标准的8～11倍,表明新疆红花蜜新鲜度较好;蔗糖含量未检出,表明新疆红花蜂蜜中的蔗糖在转化酶的作用下,已转化成对人体健康有益的还原糖;葡萄糖占还原糖的比例在40%～43%,表明新疆红花蜜在一定条件下易结晶[35]。

3 结论

通过对新疆红花蜜样品进行理化指标、营养成分和活性成分的分析检测,结果显示新疆红花蜜中的水分为17.80%～21.90%、淀粉酶值为34.36～43.80 mL/(g·h)、还原糖含量>70 g/100 g蜂蜜、蔗糖未检出,各指标均高于蜂蜜国家标准GB 14963-2011的要求,具有开发成优质特种蜂蜜的基础条件;新疆红花蜜含有丰富的维生素、氨基酸和微量元素3类营养成分;同时含有大量的黄酮类、酚酸类、萜类化合物等活性成分,其中总酚含量61.88～68.34 mg没食子酸/100 g蜂蜜、总黄酮含量13.84～19.36 mg芦丁/100 g蜂蜜、萜类含量8.00～10.72 mg熊果酸/100 g蜂蜜,具有良好的开发利用价值;因在新疆红花蜜中检出萜类化合物,为考察蜂蜜是否具有与萜类成分相关的生物活性提供了参考依据,多品种蜂蜜萜类含量的差异有待后续实验研究。

[1]国家药典委员会.中国药典(2005年版)[S]. I部. 2005:103-104.

[2]刘世军,唐志书,崔春利,等. 中药红花化学成分的研究进展[J].河南中医,2017,37(1):168-171.

[3]陈梦,赵丕文,孙艳玲,等. 红花及其主要成分的药理作用研究进展[J]. 环球中医药,2012,5(7):556-560.

[4]Yang Y,Wu W,Zheng Y L. Adances in studies on safflower(CarthamustinctoriusL.)[J]. J Sichuan Agricu Univ,2004,22(4):365-369.

[5]Yuntao Dai,Robert Verpoorte,Geer-Jan Witkamp,et al. Natural deep eutectic solvents as a new extraction media for phenolic metabolites inCarthamustinctoriusL[J]. Analytical Chemistry,2013,85(13):6272-6278

[6]姜建双,夏鹏飞,冯子明,等. 红花化学成分研究[J]. 中国中药杂志,2008,33(24):2911.

[7]Kazuma K,Takahashi T,Sato K,et al. Quinochalcones and flavonoids from fresh florets in different cultivars ofCarthamustinctoriusL.[J]. Biosci Biotechnol Biochem,2000,64(8):1588.

[8]He J,Shen Y,Jiang J S,et al. New polyacetylene glucosides from the flowers ofCarthamustinctoriusand their weak anti-inflammatory activities[J].Carbohydr Res,2011(346):1903-1908.

[9]李晓锋,胡晓茹,戴忠,等. 红花中2个倍半萜的分离和鉴定[J]. 中草药,2012,43(9):1685-1687.

[10]肖文英,金珠,陈蓉芳,等. 红花黄色素对犬心肌缺血的保护作用及作用机制[J]. 中草药,006,37(增刊):273-276.

[11]Zhou X,Tang L,Xu Y,et al. Towards a better understanding of medicinal uses of carthamus tinctorius L. in traditional Chinese medicine:A phytochemical and pharmacological review[J]. Journal of Ethnophamacology,2014,151(1):27-43.

[12]臧宝霞,金鸣,李金荣. 羟基红花黄色素A抗凝作用的研究[J]. 中草药,2007,38(5):741-743.

[13]Zhou YZ,Ma HY,Chen H,et al. New Acetylenic Glucosides from Carthamus tinctorius[J]. Chem Pharm Bull,2006,54:1455-1456.

[14]姜建双. 红花化学成分及生物活性研究[D]. 北京:北京协合医学院,2008:13.

[15]余海波. 我国主要蜜源植物的产地及开花期[J]. 中国蜂业,2015,66:45-47.

[16]谭洪波,王光新,张红城,等. 蜂蜜的营养成分及其功能活性研究进展[J]. 蜜蜂杂志(月刊),2016(7):12-15.

[17]Bulgantuya Bumandorj,Narantsetseg Byambaakhuu,叶日贵,等. 红花的抗氧化活性成分研究[J]. 内蒙古大学学报：自然科学版,2015,46(3):301-307.

[18]徐如英,童树洪. 红花的化学成分及药理作用研究进展[J]. 中国药业,2010,19(20):86-87.

[19]曹炜,索志荣. Folin-Ciocalteu比色法测定蜂蜜中总酚酸的含量[J]. 食品与发酵工业,2003,29(12):80-82.

[20]裴咏萍,李维林,张涵庆. 三氯化铝比色法测定中药中总黄酮含量的方法改进[J]. 现化中药研究与实践2009,23(4):58-60.

[21]章红燕,周俐斐,林能明,等. 比色法测定四味消扶散中总三萜酸含量[J]. 中国药业,2013,22(5):48-49.

[22]曹炜,陈卫军,宋纪蓉. 不同种类蜂蜜总酚酸含量测定和抗氧化作用的研究[J]. 食品科学,2005,26(1):48-51.

[23]王海敏,虞海霞,董蕊,等. 苕子蜜总酚酸和总黄酮含量测定及抗氧化活性的研究[J]. 食品科学,2010,31(1):54-57.

[24]孙长波,张晶. 蜂蜜化学成分研究概况[J]. 农业与技术,2014:243-248.

[25]吴立军. 天然药物化学[M]. 北京:人民卫生出版社,2004:271-311.

[26]罗红霞,王丽,李淑荣. 10种蜂蜜中的抗氧化物质及其抗氧化能力分析[J]. 食品安全质量检测学报,2015,6(2):626-632.

[27]宋秀超,刘宁,黎晨晨,等. 东北黑蜂椴树蜜总酚含量的比较及抗氧化活性研究[J]. 农产品加工(学刊),2013(337):9-11.

[28]卢焕仙,梁铖,张学文,等. 石榴花蜂蜜中黄酮含量分析[J]. 安徽农业科学,2013,41(17):7669-7680.

[29]樊永华,许辉. 蜂蜜的营养及药用价值[J]. 科技经济市场,2015(10):113-114.

[30]闫玲玲,杨秀芬. 蜂蜜的化学组成及其药理作用[J]. 特种经济动植物,2005(2):40-42.

[31]任宝琴,徐景绍,牛衍涛. 蜂蜜的矿物质与营养[J]. 中国养蜂,1993(6):18-19.

[32]孙政,程妮,曹炜. 蜂蜜中氨基酸应用研究进展[J]. 食品与发酵工业,2016,42(1):260-263.

[33]张金振,李熠,赵静,等. 蜂蜜中的脯氨酸及其在品质评价中的应用[J]. 中国蜂业,2013(6):34-36.

[34]章彬佳,程春生,胡福良. 蜂蜜中几种常见酶的研究进展[J]. 蜜蜂杂志(月刊),2007(6):11-13.

[35]朱文斌,缪晓青. 蜂蜜结晶研究进展[J]. 蜜蜂杂志(月刊),2008,28(6):8-9.

Chemicalanalysisonthesafflower(Carthamustinctorius)honeycollectedfromXinjiang

SUNLi-ping1,YIZuo-lin2,JINXiao-lu3,JIChao4,ZHANGZhong-yin5,*

(1.Institute of Apicultural Research,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Beijing 100093,China; 2.Institute of Jiangxi Apicultural Research,Nanchang 330052,China; 3.Beijing Key Laboratory of Functional Food from Plant Resources,College of Food Science and Nutritional Engineering,China Agricultural University,Beijing 100083,China; 4.Jiangsu Rigao Bee Products Co.,Ltd.,Xuyi 211700,China; 5.College of Resources and Environmental Sciences,Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)

In this study,the major constituents of honey collected from the safflower(CarthamustinctoriusL)in Xinjiang were analyzed. The physiochemical properties,nutritional values and the bioactive components of the safflower honey were investigated. The results showed that safflower honey has abundant polyphenolic constituents as well as bioactive terpenes,which was firstly identified in honey. Average of the total phenolic content of safflower honey was 65.11 mg gallic acid equivalent/100 g,total flavonoid content was 16.60 mg quercetin equivalent/100 g and total terpenoid content was 9.36 mg ursolic acid equivalent/100 g. The value of honey freshness marker,diastase with a value of 39.08 mL/(g·h),which is also significant higher than the national standard required. A wide variety of vitamins and minerals were also detected in our safflower honey samples,with high in Potassium(79.01 mg/100 g)and Calcium(2.69 mg/100 g),low in Sodium(2.14 mg/100 g). Vitamins are predominantly VCand B vitamins. Safflower honey has a full range of amino acids(190 mg/100 g),and the appropriate ratio between various amino acids. Proline is accounts for 23% of the total amino acids,with 44 mg/100 g in the honey. Taken together,as rich in comprehensive nutrients,Xinjiang safflower honey has great characters of high quality honey. It is expected,very soon,to become a feature of special honey and to be develop as a product of geographical indication.

safflower honey;honey;nutrients;bioactive compounds;chemical analysis

2017-05-25

孙丽萍(1963-),女,硕士,研究员,研究方向:天然产物生物活性与活性成分,E-mail:caasun@126.com。

*

张中印(1965-),男,学士,副教授,研究方向:蜜蜂饲养管理学和蜂产品加工,E-mail:zzy206@126.com。

中国农业科学院科技创新工程(CAAS-ASTIP-2016-IAR);国家现代农业蜂产业技术体系建设专项资金(CARS-45-syz10)。

TS201.1

A

1002-0306(2017)21-0281-05

10.13386/j.issn1002-0306.2017.21.055