吴雨佳, 申士富, 钱 静, 刘 廷, 李俊松, 赵永贵, 狄留庆
(1.南京中医药大学药学院/江苏省中药高效给药系统工程技术研究中心,江苏南京 210046;2.青海源兴工贸有限公司,青海西宁 810000)
蚕豆(ViciafabaL.)又称罗汉豆、胡豆、兰花豆、南豆、竖豆、佛豆,它属于豆科、野豌豆属。蚕豆在我国具有2 000年的栽培历史,是我国主要的农作物,主要产地包括南方的四川、重庆、湖南、湖北、江苏、浙江、广东等以及北方的青海、陕西、山东、山西等[1]。青海蚕豆由于地产海拔高的地区,因而籽粒大而饱满、颜色乳白鲜亮、无虫(豆象)的特点,是世界上最好的蚕豆之一[2]。蚕豆营养价值高,含有丰富的蛋白质、氨基酸、淀粉、膳食纤维、微量元素等,还含有一些生理活性物质,包括原花青素和左旋多巴。原花青素主要分布于蚕豆皮中,是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮,它具有抗氧化、抑菌、抗癌和抗突变等生理活性[3]。蚕豆中因含有左旋多巴(L-DOPA),被用作治疗帕金森症、高血压、肾功能衰竭和肝硬化的膳食补充剂[4]。本研究对蚕豆的感官指标和理化指标建立了标准,采用紫外可见分光光度法(UV)和高效液相色谱法(HPLC)分别测定了青海蚕豆中标志性成分原花青素、左旋多巴的含量,完善了其品质评价标准,比较不同品种不同产地青海蚕豆的差异,对于青海蚕豆品种的优选、种植环境的选择以及青海蚕豆多元化产业发展具有一定的参考价值。
TU-1810型紫外分光光度计(北京普析通用仪器有限责任公司),美国Waters e2695高效液相色谱系统(2998 PDA检测器),汉邦ODS-2(250 mm×4.6 mm,5 μm)色谱柱,Anke TGL-16C高速离心机(上海安亭科学仪器厂)。
原花青素、左旋多巴标准品(中国食品药品检定研究院,供含量测定用),甲醇(色谱纯,江苏汉邦科技有限公司),十二水硫酸铁铵(国药集团化学试剂有限公司),乙醇、乙酸、盐酸、正丁醇均为国产分析纯试剂。
青海12号、青海13号以及马牙蚕豆的不同产地样品,均由青海源兴工贸有限公司提供。
将产品置于洁净无色透明的玻璃盘中,于自然光或相当于自然光的室内,用触觉鉴别其组织状态,视其色泽、杂质,嗅其气味,品其滋味。结果表明,不同来源青海蚕豆感官检查均符合规定要求,因此建立青海蚕豆感官指标标准(表1)。
表1 青海蚕豆感官指标
取不同来源的青海蚕豆,分别进行各营养成分的测定。粗蛋白质含量测定,方法参考GB/T 5009.5—2010;粗脂肪含量测定,方法参考GB/T 5009.6—2003;粗纤维含量测定,方法参考GB/T 5009.10—2003;淀粉含量测定,方法参考GB/T 5009.9—2008;氨基酸含量测定,方法参考GB/T 5009.124—2003。按照表2相应的国家标准和检验方法,分别对不同来源青海蚕豆进行理化指标检测,结果表明不同来源青海蚕豆各项理化指标均符合规定。
表2 不同来源青海蚕豆理化指标检查
由表3可知,不同来源青海蚕豆的营养物质含量丰富,其中以青海13号蚕豆最佳,其粗蛋白质含量最高为34.4%,粗脂肪含量最高,为1.3%,粗纤维含量最高,为10.42%,淀粉含量较高,为49.1,氨基酸含量最高,为27.513%。
表3 青海蚕豆中营养类成分的比较分析
2.4.1 供试品溶液的制备 取不同来源青海蚕豆皮粉1 g,精确称定,置于锥形瓶中,加50 mL 50%乙醇溶液,称质量,60 ℃ 水浴1 h,待冷却后用50%乙醇溶液补足失质量,离心(6 000 r/min,7 min),取上清液作为供试品溶液[5]。
2.4.2 对照品溶液的制备 取原花青素对照品适量,精确称定,置于10 mL量瓶中,加甲醇溶解制成1.0 mg/mL的对照品溶液。
2.4.3 标准曲线的建立 精确吸取对照品溶液,分别配制不同浓度原花青素对照品溶液(75、150、225、300、375 μg/mL),移取各对照品溶液2 mL,加入15 mL 5%盐酸正丁醇溶液及0.5 mL 2%硫酸铁铵溶液,100 ℃水浴加热40 min,以试剂空白为对照,冷却后于波长554 nm处测定吸光度,以原花青素浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线[6]。本研究结果表明,回归方程为y=0.002 3x+0.006 1,r=0.999 1,原花青素在75~375 μg/mL范围内线性良好。
2.4.4 样品含量测定与结果分析 精确吸取样品溶液 2 mL,按标准曲线的建立方法显色,测定吸光度,计算样品中原花青素含量。由表4结果可知,3个品种18个产地的蚕豆原花青素平均含量为2.052%,幅度为1.492%~2.815%,变异系数为18.378%,变幅较大。原花青素含量偏度系数为 0.448,为正偏(朝左),峰度系数为-0.574,分布较平坦。
表4 3种不同来源青海蚕豆中原花青素和左旋多巴含量测定结果
2.5.1 色谱条件 参考宋江峰等的研究[7],色谱柱:汉邦ODS-2(250 mm×4.6 mm,5 μm)色谱柱;流动相:甲醇-0.1 mol/L 冰乙酸溶液(5 ∶95);流速:0.8 mL/min;测定波长:280 nm;柱温:25 ℃;进样量:20 μL。青海蚕豆左旋多巴的高效液相色谱图见图1。
2.5.2 对照品溶液的制备 取左旋多巴对照品适量,精确称定,加盐酸溶液配成每1 mL含405.8 μg左旋多巴的溶液。
2.5.3 供试品溶液的制备 取不同来源青海蚕豆细粉 0.5 g,精确称定,加入盐酸乙醇溶液(9 mL盐酸加85%乙醇至1 000 mL)20 mL,回流加热1 h后,再于4 000 r/min离心10 min,取上清液5.0 mL于蒸发皿中60 ℃水浴上挥干,加入0.1 mol/L的乙酸溶液复溶(含有0.05%L-半胱氨酸作为抗氧剂),定容至2 mL,经14 000 r/min离心7 min,用 0.45 μm 微孔滤膜滤过,取续滤液,作为供试品溶液。
2.5.4 标准曲线的制备 精确吸取0.405 8 mg/mL的对照品溶液适量,分别制成不同浓度的对照品溶液,进样测定,以对照品浓度x(μg/mL)为横坐标,以峰面积y为纵坐标,绘制标准曲线,回归方程为y=19 618x+7 753.3,线性范围为 3.17~405.8 μg/mL,r=0.999 9,表明线性关系良好。
2.5.5 样品含量测定 根据“2.5.3”节制备供试品溶液,并在同一色谱条件下进样分析。由表4中3个品种不同来源青海蚕豆左旋多巴的含量结果可知,蚕豆左旋多巴平均含量为346.31 μg/g,幅度为235.65~639.74 μg/g,变异系数为 30.511%,变幅很大。左旋多巴含量偏度系数为1.455,为正偏(朝左),且偏离程度较大,峰度系数为2.289,分布较陡峭。3个品种原花青素含量均值由高到低分别为青海13号 2.178%,青海12号2.053%,马牙蚕豆1.902%。3个品种左旋多巴含量均值由高到低分别为青海13号388.38 μg/g,青海12号376.56 μg/g,马牙蚕豆272.02 μg/g。
相同品种不同产地的青海蚕豆原花青素、左旋多巴含量比较结果表明,5个不同产地青海12号蚕豆原花青素含量的平均值为2.053%,幅度为1.651%~2.505%,变异系数为15.838%。左旋多巴含量的平均值为376.56 μg/g,幅度为309.66~474.25 μg/g,变异系数为17.502%。7个不同产地的青海13号蚕豆原花青素平均含量为2.178%,幅度为 1.492%~2.815%,变异系数为21.525%。左旋多巴含量的平均值为388.38 μg/g,幅度为240.33~639.74 μg/g,变异系数为35.679%。6个不同产地的马牙蚕豆原花青素平均含量为1.902%,幅度为1.611%~2.272%,变异系数为 15.386%。左旋多巴含量的平均值为272.02 μg/g,幅度为235.65~325.70 μg/g,变异系数为13.889%。青海12号蚕豆中,产自湟中县拦隆口镇桥西村的蚕豆原花青素含量最高(2.505%),产自湟中县拦隆口镇上寺村的蚕豆最低(1.651%);产自湟中县李家山镇包家庄村的蚕豆左旋多巴含量最高(474.25 μg/g),产自湟中县拦隆口镇桥西村的蚕豆最低(309.66 μg/g)。青海13号蚕豆中,产自互助县西山乡和平村的蚕豆原花青素含量最高(2.815%),产自互助县东山乡的蚕豆最低(1.492%);产自互助县南门峡镇的蚕豆左旋多巴含量最高(639.74 μg/g),产自共和县恰卜恰镇乙浪堂村的蚕豆最低(240.33 μg/g)。青海马牙蚕豆中,产自共和县龙羊镇德胜村的蚕豆原花青素含量最高(2.272%),产自湟源县和平乡大高陵村的蚕豆最低(1.611%);产自湟源县大华镇拉卓奈村(水地)的蚕豆左旋多巴含量最高(325.70 μg/g),产自湟源县波航乡甘沟村的蚕豆最低(235.65 μg/g)。
本研究对青海蚕豆3个品种感官指标、理化指标和营养类物质进行检测分析,均符合规定,其中青海13号品种的营养物质最为丰富。对青海3个品种18个产地的蚕豆进行原花青素和左旋多巴进行含量测定,分析结果表明青海蚕豆皮中原花青素和左旋多巴的含量较丰富,其中青海13号为最优品种,原花青素和左旋多巴含量均比较高。18个产地蚕豆左旋多巴的含量较原花青素的含量差异大,说明左旋多巴比原花青素更易受基因和环境的影响,且相同品种不同产地的蚕豆2种生物活性物质的含量差异较大,这可能跟各个地域的土壤、气候、种植方式等因素有关。
青海蚕豆营养物质丰富,并且存在大量的优质生物活性物质例如原花青素和左旋多巴,具有很大的开发价值。通过建立蚕豆的感官指标和理化指标,比较不同来源青海蚕豆中营养类物质、原花青素和左旋多巴含量的差异,进一步完善了蚕豆的品质评价标准,为选择蚕豆作为保健品原料提供了理论依据,并为蚕豆的深层次开发利用创造了有利条件。