黑老虎籽功能成分分析及其应用前景展望

2016-08-23 02:38谢玮杨涛赵雯霖铜仁学院生物与农林工程学院贵州铜仁554300华中农业大学食品科学与技术学院湖北武汉430070
食品研究与开发 2016年12期
关键词:老虎脂肪酸多糖

谢玮,杨涛,赵雯霖(.铜仁学院生物与农林工程学院,贵州铜仁554300;.华中农业大学食品科学与技术学院,湖北武汉430070)

黑老虎籽功能成分分析及其应用前景展望

谢玮1,杨涛1,赵雯霖2
(1.铜仁学院生物与农林工程学院,贵州铜仁554300;2.华中农业大学食品科学与技术学院,湖北武汉430070)

对黑老虎籽的主要功能成分进行分析。研究结果表明:黑老虎籽中粗多糖的含量为2.68 g/100 g,总黄酮(以芦丁计)的含量为1.84 g/100 g,总皂苷(以人参皂苷计)的含量为0.21 g/100 g。还含有维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素D、维生素E,以及丰富的矿质元素,特别是人体必需的微量元素铁、锌、硒。黑老虎籽中共含有12种脂肪酸,其中,不饱和脂肪酸含量占脂肪酸总量的87.19%,亚油酸的含量占不饱和脂肪酸的比例高达81.18%。除此之外,黑老虎籽中还包括16种氨基酸,其中7种为人体的必需氨基酸,9种为非必需氨基酸,氨基酸的种类较为齐全。由此可见,黑老虎籽可以开发具有抗氧化、抗疲劳、延缓衰老、降血脂、降血压、调节中枢神经、提高免疫力等功能的保健食品。

黑老虎籽;功能成分;应用前景

黑老虎Kadsura coccinea(Lem.),别名冷饭团、布福娜,双子叶植物,南五味子属(Kadsura Kaempf.ex Juss.)。广泛分布于贵州、云南、广西、福建等地[1]。其茎藤俗称大血藤,是一种重要的药用植物,特征活性成分为木脂素和三萜类物质,具有抗艾滋病病毒、抗肿瘤、抗肝炎、抗氧化、抗血小板聚集和神经保护作用[2-5]。黑老虎的果实为聚合浆果,成熟果实呈紫红色,较大、无毒、可生食,富含多种人体必需的氨基酸和微量元素[6-7],用超声微波协同水蒸气蒸馏法鉴定出的挥发油化合物数目为54种[8],具有一定的抗氧化性[9],能够调节血脂[10],是一种开发潜力较高的食药两用型野生水果。

黑老虎籽为黑老虎果实的成熟种子,约占单粒果质量的31.6%。黑老虎籽脂肪酸含量丰富,粗脂肪的含量远高于同种类型的野生水果[11],但目前尚未见到有关黑老虎籽功能性成分及其开发利用方面的研究。本文通过测定黑老虎籽中粗蛋白、粗脂肪、粗多糖、总黄酮、总皂苷、矿物质、维生素、氨基酸和脂肪酸等成分的含量,探究黑老虎籽潜在的功能性营养价值,为其综合开发利用提供一定的理论参考。

1 材料与方法

1.1材料

野生黑老虎果实:采自贵州省铜仁市碧江区瓦屋乡兰坪村,采摘后将果实除去杂质,取种子部分,将其真空冷冻干燥后磨粉,置于-20℃冰箱避光贮藏,待测。

1.2主要试剂

氢氧化钠、无水乙醇、硝酸钠、氯化铝、硝酸、高氯酸、2,6-二氯靛酚、偏磷酸、草酸、碳酸氢钠、无水硫酸钠、乙酸酐、三氯化锑、三氯甲烷、氢氧化钾、酚酞、辛烷基磺酸钠、冰醋酸、三乙胺、茚三酮、苯、石油醚、甲醇、正己烷、环己烷、异丙醇、正丁醇:均为国产分析纯;甲醇、乙腈(均为色谱纯):国药集团化学试剂有限公司。

芦丁标品、钾、钙、钠、铁、锌、硒标准溶液、维生素C标品、维生素B1标品、维生素B2标品、维生素D2标品、视黄醇(纯度85%)、α-生育酚(纯度95%)、γ-生育酚(纯度95%)、δ-生育酚(纯度95%)、苯并芘(纯度98%)、16种氨基酸标品、人参皂苷标品(质量分数>98%):购自Sigma公司。

1.3主要仪器

LC-10A高效液相色谱仪:日本岛津;Milli-Q超纯水仪:德国默克密理博;JP-100S超声波清洗器:广州洁盟;Sorvall ST16R高速冷冻离心机:美国Thermo;LGJ-30F真空冷冻干燥机:北京松原华兴;754N紫外可见分光光度计:上海奥普勒;R-210旋转蒸发仪:瑞士BUCHI;S433D全自动氨基酸分析仪:德国Sykam;7890A气相色谱仪:美国Agilent;AAS-900原子吸收光谱仪:美国Perkin Elmer。

1.4方法

1.4.1粗多糖的测定

参考王强等方法[12]。

1.4.2总黄酮的测定

参考张琪等测定方法[13],以芦丁为对照品。

1.4.3总皂苷的测定

参考王玲等方法[14]。

1.4.4维生素与矿物质的测定

参考欧行奇等方法[15]。

1.4.5氨基酸的组分分析

参考GB/T 5009.124-2003中《食品中氨基酸的测定》。

1.4.6脂肪酸的测定

参考王瑞等方法[16],略有改动。

1.5数据分析

试验数据用Microsoft Excel2013进行分析。

2 结果与分析

黑老虎籽的主要功能成分含量如表1所示。

表1 黑老虎籽主要功能成分含量列表(以每100克中含量计)Table 1 The major functionalcomponentcontent list of Kadsura coccinea seed(per 100 g)

2.1粗多糖

多糖是生物体内重要的大分子物质,具有特殊活性,如膳食纤维,果胶是生物体中必不可少的成分。由表1可知,每100克黑老虎籽中粗多糖的含量为2.68 g,均略高于同类浆果中葡萄籽和石榴籽的多糖含量(分别为2.37 mg/100 g和2.66 mg/100 g),说明黑老虎籽具有一定的免疫调节、抗肿瘤、抗病毒、降血糖和抗氧化作用[13,17],但其功能活性还需要进一步的探究。

2.2总黄酮

黄酮类化合物是植物中广泛存在的一类活性物质,具有抗菌杀菌、抗癌防癌、改善心血管功能、降血脂血压、延缓衰老等功效,每100克黑老虎籽中总黄酮(以芦丁计)的含量为1.84 g,高于甜石榴籽的总黄酮平均提取量(1.26 mg/100 g)[18],可以推测黑老虎籽可能也具有一定生理活性功能。

2.3总皂苷

人参皂苷具有调节中枢神经系统,调节内分泌系统,有些皂苷还有抗癌、抗菌的作用[14]。黑老虎籽的总皂苷(以人参皂苷计)含量仅有0.21 g/100 g,因此其可能具有的功能活性较弱。

2.4维生素与矿物质

维生素参与人体的正常新陈代谢,是人体必需的营养要素之一。维生素B1在体内主要参与糖和部分氨基酸的代谢;维生素B2在体内是直接参与氧化还原反应,在细胞代谢的某些生物化学反应中起控制作用;维生素C在体内保护细胞免受氧化损害,能减低血液中胆固醇含量;维生素D在体内维持血钙平衡,促使骨骼、牙齿的矿化;生素E在体内保护细胞免受氧化损害,参与酶系的合成[19]。黑老虎籽中脂溶性维生素和水溶性维生素的含量均不高,其中维生素A未检出,维生素B1、维生素B2、维生素C、维生素D和维生素E的含量分别为0.10、0.12、0.37、0.78、0.86 mg/100 g。

黑老虎籽中含有宏量元素钾、钙、镁,含量分别为562.94、71.54、263.51 mg/100 g,钾对于维持渗透压起着重要作用,钙与骨骼健康密切相关,镁对于心脏血管有重要保护作用[20]。除此之外,黑老虎籽中还含有人体必需微量元素铁、锌、硒,含量分别为4.26×103、577.10、3.29μg/100 g。铁是人体内含量最高的必需微量元素,它能参与氧的运输和贮存、细胞色素和多种金属酶的合成以及增强机体免疫等重要的生理作用;锌对促进机体生长和智利发育、维持细胞功能、调节机体免疫具有重要作用;硒是人体免疫调节素,能激活淋巴细胞和刺激免疫球蛋白及抗体产生,提高人体免疫力和抗衰老,且对于心血管病和癌症的防治有一定的功效[21]。

2.5脂肪酸

黑老虎籽中共含有12种脂肪酸,其中8种饱和脂肪酸:葵酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、十七碳酸、硬脂酸、花生酸;4种不饱和脂肪酸:棕榈油酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸,不饱和脂肪酸的总量为2.13×104mg/100 g,占脂肪酸总量的87.19%,是非常理想的优质植物脂肪酸,对于防止血清中胆固醇的增加和沉积、软化血管、防止高血压和心血管疾病具有重要的作用[22]。

黑老虎籽中还含有α-亚麻酸和亚油酸,这是人体必需的两种脂肪酸。α-亚麻酸是n-3多不饱和脂肪酸中唯一的必需脂肪,具有调节血脂、增强免疫力、预防心脑血管疾病、抑制癌症的发生及转移等主要生理功能[23]。亚油酸为人体必需脂肪酸,在体内代谢可产生具有重要生理功能的ω-6,具有抗癌、防止动脉粥样硬化、增强肌体免疫能力以及参与脂肪分解与新陈代谢等作用。黑老虎籽中亚油酸的含量高达1.85×104mg/100 g,占不饱和脂肪酸的比例为81.18%,其相对含量高于葡萄籽、石榴籽,甚至花生、黑芝麻、核桃等食物[24-28],因此在医疗健康、保健食品等行业有广泛的应用前景。

2.6氨基酸

氨基酸是蛋白质的组成单元,对于人体营养和生理健康有重要作用。由表1可知,黑老虎籽一共含有16种氨基酸,包括7种必需氨基酸和9种非必需氨基酸。必需氨基酸总量为3.13×103mg/100 g,占总氨基酸含量的32.5%,分别为赖氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸。其中,亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸含量较高,分别为751.31、413.76、468.21 mg/100 g,这3种氨基酸能一起合作修复肌肉,控制血糖,并给身体组织提供能量,亮氨酸在参与糖代谢、免疫功能调节、蛋白质合成和分解等多方面发挥重要调控作用。此外,作为谷物蛋白质的第一氨限制氨基酸,赖氨酸含量也较高,为598.87 mg/100 g,赖氨酸能促进人体发育、增强免疫和提高中枢神经组织功能[29]。在非必需氨基酸中包括3种功能性氨基酸,第一种是谷氨酸,含量为1.73×103mg/100 g,谷氨酸在生物体内的蛋白质代谢过程中占重要地位,可通过调控免疫细胞(如粒细胞及巨噬细胞)代谢参与机体免疫功能;第二种是精氨酸,含量为1.02×103mg/100 g,作为参与机体内重要生理代谢调控的一种半必需氨基酸,精氨酸主要通过自身及其代谢产物参与生理代谢,在提高免疫功能、促进激素分泌、维持大脑及骨骼肌功能等多方面起着重要作用。第三种是脯氨酸,含量为500.87 mg/100 g,能使免疫细胞参与创伤以及直接参与机体胶原蛋白结构功能和神经系统功能[30]。

3 结论与讨论

黑老虎籽中含有2.68 g/100 g的粗多糖、1.84 g/100 g总黄酮(以芦丁计)和0.21 g/100 g总皂苷(以人参皂苷计)。由于粗多糖的含量均高于葡萄籽和石榴籽,因此可将其作为生产粗多糖的原料,提高原料利用率的同时产生优质活性多糖,还可以开发具有抗氧化、抗疲劳、降血脂血压、延缓衰老、提高免疫力等功能的保健食品。

黑老虎籽中有丰富的矿质元素,包括宏量元素K、Ca、Mg和微量元素Fe、Zn、Se,其中,Se对于心血管病和癌症的防治有一定的功效,这是黑老虎籽相对葡萄籽和石榴籽的另一大优势,因此可将其添加到焙烤制品、谷物制品、茶叶中作为富硒食品,提高附加营养价值。由于黑老虎籽中水溶性维生素和脂溶性维生素含量均不高,相对其他水果的优势不明显,因此其开发利用价值较小。

每100克黑老虎籽中含有2.44×104mg脂肪酸,其中不饱和脂肪酸占87.19%,包括棕榈油酸、油酸、亚油酸和α-亚麻酸,可以将黑老虎籽中的不饱和脂肪酸提取纯化,将其制成软胶囊型保健食品,能大大提高这一宝贵资源的附加利用值。由于黑老虎籽中亚油酸的含量占不饱和脂肪酸的81.18%,可以利用化学或生物方法将亚油酸合成共轭亚油酸(Conjugated Linoleic Acid,CLA),作为新型的保健脂肪酸,CLA能预防癌症、糖尿病和心血管疾病,调节免疫促进发育,对人体有有意的生理功能[31]。

黑老虎籽含有丰富的氨基酸,总含量为9.61× 103mg/100 g,包含7种必需氨基酸,其中谷物蛋白质的第一氨限制基酸赖氨酸的含量为5.99 mg/g。此外,还含有3种功能性氨基酸:谷氨酸、精氨酸和脯氨酸,因此,黑老虎籽可作为开发氨基酸补充剂等保健食品的原料,还可开发符合国家标准的且保湿效果佳氨基酸润肤霜[32],将进一步开拓其在化妆品行业的市场潜力。

综上可知,黑老虎籽具有一定的生理活性功能,在保健食品行业中有广泛的研究和应用前景,是一种具有发展前途的新食品资源。因此,深入开展黑老虎籽功能成分及其营养价值的研究,对综合利用黑老虎资源、促进产业发展具有一定意义。

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The Functional Components Analysis and Application Prospect of Kadsura coccinea Seed

XIE Wei1,YANG Tao1,ZHAO Wen-lin2
(1.College of Biologicaland Agricultural Engineering,Tongren University,Tongren 554300,Guizhou,China;2.Institute of Food Science and Technology,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,Hubei,China)

The main functional components of Kadsura.coccinea seeds were analyzed.The results showed that the content of crude polysaccharide was 2.68 g/100 g,the content of total flavonoids(rutin)was 1.84 g/100 g and the total saponins(ginsenosides)content was 0.21 g/100 g.Itcontained vitamin B1vitamin B2,vitamin C,vitamin D,vitamin E as well as the abundant mineral elements,especially the essential trace elements,such as Fe,Zn,Se.K.coccinea seeds had 12 kinds of fatty acids,in which contained 87.19% unsaturated fatty acids. Itwas worth mentioning that linoleic acid contentac counted for the proportion of unsaturated fatty acids as high as 81.18%.In addition,the resultshowed that16 amino acids were found in K.coccinea seeds,including 7 essential amino acids and 9 nonessential amino acids,the kinds of amino acids was relatively complete.It could be derived that K.coccinea seeds coud develop functional food which had the effect of antioxidant,antifatigue,antiaging,antilipidemic,antihypertensive,regulating central nervous system or improving immunity.

Kadsura coccinea seed;functional components;application prospect

10.3969/j.issn.1005-6521.2016.12.001

贵州省教育厅重点学科项目(黔学位合字ZDXK[2013]09号);贵州省教育厅重点实验室项目[黔教合KY字(2011)005]

谢玮(1990—),女(汉),讲师,硕士,主要从事天然产物方向研究。

2016-03-01

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