不同加工方法对雪峰山天麻主要成分含量的影响研究
2022-04-19范炜平陈妮妮伍贤进
◎ 范炜平,陈妮妮,伍贤进,方 伟,3
(1.怀化学院 生物与食品工程学院,湖南 怀化 418008;2.山地生态食品精深加工湖南省普通高等学校重点实验室,湖南 怀化 418008;3.民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室,湖南 怀化 418008)
天麻(Gastrodia elata)为兰科植物天麻的干燥块茎,具有息风止痉、平抑肝阳、祛风通络、神经保护、降血压和抗惊厥等功效[1-2]。天麻主要含天麻素、对羟基苯甲醇、蛋白质、多糖以及微量元素等化学成分。目前对于天麻加工方法多为蒸煮或硫磺熏蒸后干燥或直接干燥。本实验采取4种加工方法进行对比,首先是传统的煮制与蒸制工艺,其操作简单成本低,其中蒸制工艺较其他研究略有不同,是采取蒸汽灭菌锅蒸制。考虑到这2种加工方法都会使天麻与水接触后再进行干燥,所以增加直接杀青干燥方法作对比。此外,本实验还采用一种贵州民间糯米合蒸法。这4种方法较为全面且糯米合蒸法现无人研究,遂将其加入本实验进行研究,与其他几种方法进行比较,以期为雪峰山天麻的综合深加工利用提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料和设备
新鲜天麻样品,2019年11月采自湖南省绥宁市,经怀化学院伍贤进教授鉴定为兰科植物天麻G. elata的块茎。101-3A型电热鼓风干燥箱、循环水真空泵、UV-1800紫外分光光度计和中草药粉碎机等。
1.2 天麻预处理
首先将新鲜天麻清洗晾干切片处理,取3 kg左右的天麻进行120 ℃杀青30 min、70 ℃恒温干燥箱烘干至恒重(A组)。取3组3 kg左右的天麻分别放入高压蒸汽灭菌锅蒸40 min(B组)、沸水煮24 min(C组)、放于泡了12 h的8 kg糯米中蒸90 min(D组),70 ℃烘干至恒重后粉碎,过60目筛,得到天麻样品粉末放入干燥器中备用。
1.3 多糖提取实验
每组精密称取3份干燥天麻粉末约0.25 g,放入圆底烧瓶内加150 mL 80%的乙醇混匀,将圆底烧瓶放入恒温水浴锅中进行回流,1 h后取出烧瓶趁热过滤,倒掉废弃滤液,吸取10 mL 80%的热乙醇清洗烧瓶内的残渣3次后再次过滤,将滤纸与残渣一并留在圆底烧瓶内,加入150 mL的蒸馏水再次回流1 h,取出趁热过滤后用10 mL热蒸馏水洗涤烧瓶内残渣4次,丢弃残渣将滤液与洗液合并,放冷后转移至250 mL容量瓶内并定容,摇匀待测。
1.4 蛋白质提取实验
每组精密称取3份干燥天麻粉末约0.1 g,放入干燥研钵中,加几滴磷酸缓冲液均匀研磨至匀浆后转移至平底抽滤瓶中抽滤。抽滤过后再用少许磷酸缓冲液进行冲洗再次抽滤,将滤液取出置于25 mL容量瓶中,用磷酸缓冲液定容,摇匀待测。
1.5 标准曲线绘制
1.5.1 葡萄糖标准曲线绘制
精确吸取标准溶液0 mL、0.l mL、0.2 mL、0.3 mL、0.4 mL、0.5 mL和0.6 mL分别置于7个10 mL具塞刻度试管中,蒸馏水定容至2 mL,摇匀后浸于冰水浴,分别滴加0.2%的蒽酮-硫酸溶液8 mL,摇匀,沸水浴加热10 min,再冰水浴冷却10 min,于582 nm处测定吸光值。以吸光值为纵坐标y,葡萄糖浓度为横坐标x,绘制标准曲线,得回归方程y=3.540 3x+0.039 3,r=0.999 1。
1.5.2 蛋白标准曲线绘制
在试管中分别加入 0.1 mL 0 μg·mL-1、20 μg·mL-1、40 μg·mL-1、60 μg·mL-1、80 μg·mL-1和 100 μg·mL-1的牛血清蛋白标准溶液,然后再避光加入5 mL考马斯亮蓝G-250溶液。充分摇匀后,避光静置2 min,于595 nm处测定吸光值。以吸光值作为纵坐标y,牛血清蛋白浓度作为横坐标x,绘制标准曲线,得出回归方程y=0.005 3x+0.081 4,r=0.999 1。
1.6 天麻多糖与蛋白含量测定
1.6.1 天麻多糖含量测定
精密量取上述1.3方法制得的多糖溶液1 mL,置10 mL具塞干燥试管中(平行3组),加水1 mL,摇匀,冰水浴中缓缓滴加0.2%蒽酮-硫酸各8 mL,混匀,后置于沸水浴中加热10 min,再置于冰水浴中冷却10 min,在582 nm波长处测得吸光值。将吸光值代入1.5.1回归方程,即得所测天麻样品中多糖含量。
1.6.2 天麻蛋白含量测定
精密量取上述1.4方法制得的蛋白溶液1 mL,置10 mL具塞干燥试管中(平行3组),加水1 mL,然后再避光加入5 mL考马斯亮蓝G-250溶液。充分摇匀后,避光静置2 min,于595 nm处测得吸光值。将吸光值代入1.5.2回归方程,即得所测天麻样品中蛋白含量。
1.7 天麻素与对羟基苯甲醇测定
色谱条件:色谱柱为Wondasil C18柱,以乙腈-0.05%磷酸溶液(3∶97)为流动相;检测波长为220 nm;进样体积为5 μL。
标准品制备:取天麻素和对羟基苯甲醇对照品,加乙腈-水(3∶97)混合溶液制成每1 mL含天麻素50 μg、对羟基苯甲醇25 μg的混合溶液。
供试品制备:精密称取天麻粉末约2 g置于具塞锥形瓶中,加入稀乙醇50 mL,称定重量后超声处理(功率120 W,频率40 kHz)30 min,放冷后再次称定重量,用稀乙醇补足减少的重量,抽滤,取续滤液10 mL,置于旋转蒸发仪中浓缩至近干无醇味,残渣用适量乙腈-水(3∶97)混合溶液进行溶解,转移至25 mL容量瓶中,用乙腈-水(3∶97)混合溶液稀释至刻度,摇匀抽滤(0.45 μm微孔滤膜),取滤液。将各样品的滤液用EP管保存并贴好标签。
2 结果与分析
2.1 不同加工方法对天麻多糖与蛋白含量的影响
由表1可知,在多糖含量的测定中,C组的多糖含量最高,其次是A组、B组、D组,且组间两两比较,差异均具有统计学意义,所以就多糖含量来看,煮制法优于其他方法。在蛋白质含量的测定中,A组>D组>B组和C组,除B组和C组差异无统计学意义之外(p>0.05),其余各组间比较,差异均具有统计学意义(p<0.05),就蛋白质含量这一因素来看,直接杀青干燥法优于其他方法。
表1 不同加工方法对天麻多糖与蛋白含量影响表
2.2 不同加工方法对天麻的天麻素与对羟基苯甲醇含量的影响
根据1.7的色谱条件,记录天麻素和对羟基苯甲醇标准品及各组天麻样品在30 min内的高效液相色谱图(图1)。其中天麻素的出峰时间为12.5 min,对羟基苯甲醇出峰时间为24 min。利用峰面积计算出所测样品中天麻素和对羟基苯甲醇的含量。
由表2可知,从对羟基苯甲醇含量来看,C组最高,A组最低;然而从天麻素含量来看,A组最高,D组最低。其原因可能是由于天麻中的酚类成分,如对羟基苯甲醇,会在一定的温度、湿度和压力条件下发生降解反应,转化形成天麻素,从而使得测定的天麻素含量A组要高于D组,而对羟基苯甲醇含量A组却低于D组[3]。
表2 各组天麻素与对羟基苯甲醇的含量表
3 结论与讨论
本实验4组样品中天麻素和对羟基苯甲醇含量之和均达到《中华人民共和国药典》的标准(即天麻素和对羟基苯甲醇含量之和不小于0.25%)。其中以多糖含量为指标时得出的结论与周碧乾等[4]一致,均为煮制法优于蒸制法。但在以天麻素和对羟基苯甲醇为指标的检测中,周碧乾等[4]实验结果显示蒸制和煮制这两组天麻素含量分别为(4.57±0.65)mg·g-1和(3.45±1.16)mg·g-1,对羟基苯甲醇含量分别为(0.74±0.28)mg·g-1和(1.03±0.82)mg·g-1,可见天麻素和对羟基苯甲醇含量均低于周碧乾等的结果。可能是由于周碧乾等采用的是梯度洗脱且进样量为本实验的两倍,而本实验采用的色谱条件为《中华人民共和国药典》规定条件。
此外本实验采用新加工方法糯米合蒸法,实验结果表明此法除含水量较其他几种方法较少外,在4种成分含量指标上均无优势。但与天麻合蒸的糯米是否具有某种有益的功能也有待研究,可以针对糯米合蒸法设置其他多个指标进行详细研究。经过分析对比,本实验中采用的多糖提取法与陈琛等[5]采用的提取方法类似,得出的多糖含量也与之相近。但王锐等[6]测得的天麻多糖含量为10%~20%,与其相比,本实验多糖含量偏少,推测可能是在第2次回流后过滤环节损失了较多的多糖,以至于最后测定的结果偏低。