泽泻梗的营养成分及对α-葡萄糖苷酶活性的影响

2014-01-09 05:07卢艳梅谭潇啸肖小年
天然产物研究与开发 2014年11期
关键词:泽泻糖苷酶比值

易 醒,卢艳梅,谭潇啸,肖小年

1南昌大学中德食品工程中心;2 南昌大学中德联合研究院,南昌 330047

泽泻是常用的中药材之一,历代医学书籍均有收载,是五苓散、猪苓汤、消渴方和六味地黄丸等的主药。泽泻主产于福建、江西和四川等地,以福建建瓯、建阳及江西广昌等地产的“建泽泻”为道地产品[1,2]。其药用部位通常为块茎,如2010 版中国药典收藏的泽泻即为泽泻科植物泽泻Alisma orientale(Sam.)Juzep.的干燥块茎,而古籍中将泽泻叶、果实和块茎都列为药用部位。目前的研究大多针对泽泻的块茎,有关泽泻其它部位的研究报道比较少见,这就会造成泽泻其它部位的应用缺乏依据,全植株不能得到合理地充分利用[3]。此外,泽泻的药理研究目前主要集中在其利尿、降血脂和预防脂肪肝功效等方面,而在其治疗糖尿病功能方面则不够深入[4]。

泽泻梗是泽泻的总花梗,绿色,长条状,长度一般为15~25 cm 左右。在泽泻产区,当地居民有食用泽泻梗的习惯,并且将其作为一种高档菜肴。对于泽泻梗的营养价值情况及药用活性未见有文献报道。本着充分利用植物资源的目的,笔者对泽泻梗中所含营养素情况进行测定和分析,并就其粗提取物对α-葡萄糖苷酶活性的影响进行了考察。

1 材料与仪器

泽泻梗,采自江西抚州,经江西中医药大学刘庆华老师鉴定为Alisma orientale (Sam.)Juzep 的总花梗,长度为15~25 cm,直径为1.5~2 cm。采摘后晒干,实验时用研钵碾碎,过65 目筛。

α-葡萄糖苷酶,取自小鼠小肠(实验室制备);维生素C 标准品,购自中国食品药品检定研究院(批号:100425-200702);石油醚、丙酮、冰乙酸、盐酸、硫酸、蒽酮、氢氧化钠、氢氧化钾、硫酸铜、乙酸锌、硫脲、草酸、亚硝酸钠、亚铁氰化钾、2,4-二硝基苯肼、亚甲基蓝等均为国产分析纯试剂。

MA4SC-000230V1 型水分测定仪(德国Sartorius公司);SX-4-10 型箱式节能电阻炉(湖北英山国营实验设备厂);KDY-9820 型凯氏定氮仪(北京瑞邦兴业科技有限公司);T6 新世纪紫外可见光分光光度计(北京普析公司);L-8800 系列氨基酸自动分析仪(日本日立公司);DNM-9602 型酶标仪(北京普朗新技术有限公司);EYELA N-1001D 旋转蒸发仪(上海爱朗仪器有限公司);SHB-Ⅲ型循环水试多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司);DGG-9240A1 电热恒温鼓风干燥箱(上海森信实验仪器有限公司);DK-S24 型电热恒温水浴锅(上海森信实验仪器有限公司);索氏提取器。

2 实验方法

2.1 营养成分的测定

2.2 蛋白质的营养价值评价

为综合评价泽泻梗蛋白质的营养,采用下述两种方法对其所含必需氨基酸(EAA)进行分析。

2.2.1 基于限制必需氨基酸的化学评分法[7]计算样品蛋白质的必需氨基酸与WHO/FAO模式中对应氨基酸的比值,样品中比值最低的氨基酸为第一限制氨基酸,该比值即为该样品蛋白质的化学评分。分值越高,说明样品的蛋白质价值越高。计算公式如下:

式中:试样中氨基酸含量与WHO/FAO 模式中相应必需氨基酸含量均以每克蛋白质中的含量计,单位为mg。

2.2.2 氨基酸比值系数法

食物蛋白质的氨基酸组成越接近人体必需氨基酸的组成,其营养价值越高。因此,世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织(FAO)提出了评价蛋白质营养价值的必需氨基酸模式氨基酸比值系数法[8,9]。根据氨基酸平衡理论,利用WHO/FAO 的必需氨基酸模式,按照公式(2)、(3)和(4)计算样品的必需氨基酸比值RAA(Ratio of Amino Acid)、氨基酸比值系数RC(Ratio Coefficient of Amino Acid)和氨基酸比值系数分SRC(Score of RC),据此来评价蛋白质的营养价值。SRC值越接近100,其蛋白质的营养价值越高。

式中:样品中必需氨基酸含量与模式中对应必需氨基酸含量均以每克蛋白质中的含量计,单位为mg。

式中:Rci表示样品中各氨基酸的氨基酸比值系数,表示样品中各氨基酸的氨基酸比值系数的均数。

2.3 泽泻梗粗提物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性测定

2.3.1 水提醇沉物的制备

在借鉴Jackson E L、Crawford D W和Godbey G等休闲制约理论模型基础上,学者Walker GJ和Virden R J针对户外游憩活动提出了户外游憩制约因素模型 (图5)。整个模型是一个循环反馈的过程。尤其是该模型新增加了先行宏观因素 (包括种族、性别、文化等)和先行微观因素 (包括个性、需求、态度和信仰等)[2]240-243和环境条件3个变量。模型中有利于休闲行为实现的环境条件受到微观因素和宏观因素的共同影响。休闲制约协商则受到微观因素和环境条件的共同影响。而环境条件影响休闲偏好、休闲参与决策和实际参与行为。

取泽泻梗粉末,加5 倍水于60 ℃提取三次,每次30 min,收集提取液,浓缩,加95%乙醇至乙醇终浓度为70%,低温静置24 h,4000 r/min 离心10 min,取上清液,过滤并收集滤液,浓缩至干,得到水提醇沉物。取部分上述水提醇沉物,用蒸馏水配成500 μg/mL 的供试溶液,备用。

2.3.2 醇提物的制备

取泽泻梗粉末,加5 倍70%乙醇于60 ℃提取三次,每次30 min,收集提取液,过滤,浓缩至干,得到醇提物。取部分上述醇提物,用蒸馏水配成500 μg/mL 的供试溶液,备用。

2.3.3 α-葡萄糖苷酶抑制活性的测定方法

[10]的方法,分空白组、样品组和背景组。空白组加130 μL 磷酸盐缓冲液(0.067 mol/L)、20 μL α-葡萄糖苷酶、10 μL 还原型谷胱甘肽溶液(1 mg/mL);样品组加110 μL 磷酸盐缓冲液(0.067 mol/L)、20 μL α-葡萄糖苷酶、20 μL 样品溶液(500 μg/mL)、10 μL 还原型谷胱甘肽溶液(1 mg/mL);背景组加130 μL 磷酸盐缓冲液(0.067 mol/L)、20 μL 样品溶液(500 μg/mL)、10 μL 还原型谷胱甘肽溶液(1 mg/mol);以上三组37 ℃温育15 min 后,分别加20 μL 底物pNPG 溶液(2.5 mmol/L),反应10 min 后,分别加80 μL Na2CO3溶液,终止反应,并用酶标仪分别测定其在405 nm 处的吸光值,计算抑制率。阿卡波糖作为阳性对照物。

A空白为空白组的吸光值,A样品为样品组的吸光值,A背景为背景组的吸光值。

3 结果与讨论

3.1 泽泻梗的一般营养成分

泽泻梗所含营养成分情况见表1。从表1 可以看出,泽泻梗的粗蛋白含量为26.1%,大于总质量的四分之一;泽泻梗的灰分含量为8.7%,说明泽泻梗中矿物质元素含量较高;维生素C 含量为406.3 mg(每100 g 泽泻梗),中国营养学会推荐的成人膳食维生素C 摄入量为100 mg/d,每日食用约25 g 的泽泻梗即可满足人体需要;胡萝卜素含量为380 μg,相当于约1267 IU,大于中国营养协会推荐的成年男子每日摄入量;泽泻梗中膳食纤维的含量高达27.56%,每天摄入200 g 即可达到《中国居民膳食指南(2007)》的推荐量下限(50~100 g);能量物质中,糖类(还原糖和多糖)含量为9.09%,脂肪含量只有2.21%,说明泽泻梗是一种低热量物质。

表1 泽泻梗的一般营养成分(以每100 g 干样计)Table 1 Common nutritional components of the peduncle of A.orientale (per 100 g of dry sample)

3.2 泽泻梗的氨基酸组成及含量

根据氨基酸检测结果(表2),可发现泽泻梗含17 种氨基酸,种类齐全。泽泻梗的氨基酸占总质量的17.75%,必需氨基酸占总质量的1.42%,氨基酸含量丰富。泽泻梗含8 种必需氨基酸,1 种半必需氨基酸,共占氨基酸总含量的41.09%;其中亮氨酸的含量最高,为氨基酸总含量的10.80%;其次是赖氨酸和缬氨酸,分别占氨基酸总含量的7.49%和5.78%。我国居民的膳食以谷类食物为主,容易缺乏赖氨酸,而泽泻梗中的含量很高,因此,在膳食中与谷类食物搭配食用具有蛋白质互补的效果,可以提高食物的总氨基酸利用率。泽泻梗的蛋白质组成中必需氨基酸/总氨基酸(EAA/TAA)接近40%、必需氨基酸/非必需氨基酸(EAA/NTAA)大于60%,按照FAO/WHO 的标准,属于质量好的蛋白质。此外,泽泻梗中天门冬氨基酸含量最高,占氨基酸总量的23.81%,谷氨酸的含量占总氨基酸含量的10.80%,甘氨酸和丙氨酸的含量分别占总氨基酸含量的5.21%和5.79%。天门冬氨酸和谷氨酸使食物增鲜,甘氨酸和丙氨酸使食物呈现自然的甜味,而这些氨基酸在泽泻梗中的含量很高,这或许是泽泻梗味道鲜美,甘甜可口的原因。

3.3 泽泻梗蛋白的化学评分

泽泻梗蛋白基于第一限制人体必需氨基酸的化学评分值的比较见表3。

表2 泽泻梗中氨基酸的组成及含量Table 2 Composition and content of amino acids from the peduncle of A.orientale

表3 各种蛋白基于第一限制人体必需氨基酸需要量的化学评分值的比较Table 3 Comparison between chemical score of the proteins from the peduncleof A.orientale and other common food materials

泽泻梗蛋白的第一限制氨基酸为含硫氨基酸(蛋氨酸+胱氨酸),其化学评分为7,低于油菜、芦笋、大豆和粳米这些常见食物,但泽泻梗的蛋白质含量高于油菜和芦笋中蛋白质的含量。泽泻梗、油菜和大豆的限制氨基酸均为含硫氨基酸,而粳米中的含硫氨基酸则高于氨基酸的理想含量;泽泻梗、油菜和大豆中的赖氨酸含量较高,而粳米蛋白的第一限制氨基酸为赖氨酸;因此,泽泻梗与粳米等谷类食物搭配食用,可通过互补作用提高蛋白质的营养价值。

3.4 泽泻梗蛋白的平衡性分析

泽泻梗蛋白质在WHO/FAO 的氨基酸模式下的氨基酸比值、氨基酸比值系数和比值系数分如表4 所示。泽泻梗、油菜、芦笋、大豆和粳米的氨基酸比值均数分别为0.67、0.79、0.64、1.14 和1.16,这说明泽泻梗的必需氨基酸总含量是模式氨基酸的0.67倍,略高于芦笋,低于油菜、大豆和粳米。泽泻梗、油菜、芦笋、粳米和大豆的氨基酸比值系数分分别为53、65、63、66 和80,说明泽泻梗的蛋白质的氨基酸平衡性低于油菜、芦笋、粳米和大豆这些常见的植物性食物。

表4 泽泻梗及一些常见食物的蛋白质中氨基酸比值系数分比较Table 4 Comparison of the amino acid ratio coefficients of the proteins from the peduncle of A.orientale and other common food materials

3.5 泽泻梗粗提物对α-葡萄糖苷酶的抑制活性

从表5 可以看出,泽泻梗水提醇沉物的α-葡萄糖苷酶抑制率为43.75%,高于泽泻梗醇提物的39.90%,低于阿卡波糖阳性对照组的49.35%,表现出一定的抑制α-葡萄糖苷酶活性。

表5 泽泻梗粗提物的α-葡萄糖苷酶抑制活性Table 5 The α-glucosidase inhibition of different extracts of the peduncle of A.orientale

4 结论

泽泻梗(每100 g 干样)含粗蛋白26.10 g、粗脂肪2.20 g、总膳食纤维27.56 g、灰分8.70 g、多糖4.22 g、还原糖4.87 g、维生素C 406.30 mg、胡萝卜素380.00 μg,其营养素种类齐全,并且比例合理,是一种营养丰富的食物。泽泻梗的必需氨基酸种类齐全,组成比例不均衡,含硫氨基酸是其限制氨基酸,但其赖氨酸含量较高,与谷类食物搭配食用可起到蛋白质互补的作用;泽泻梗含有丰富的天门冬氨酸、谷氨酸和甘氨酸等鲜味氨基酸,口感鲜美。泽泻梗水提醇沉物的α-葡萄糖苷酶抑制活性略低于对照组阿卡波糖。

参考文献

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