玉米须口服液的研制及其抗疲劳功能评价

田海苹，周鸿立，2，*，李兵

（1.吉林化工学院化学与制药工程学院，吉林吉林132022；2.吉林化工学院吉林省农业资源综合开发与利用工程研究中心，吉林吉林132022）

玉米须为禾本科植物玉蜀黍（Zea mays L.）的花柱和柱头[1]，含有多糖、黄酮类活性成分[2-3]，其性平、味甘淡、无毒[4]，提取物有抗疲劳、抗氧化等作用[5]；沙棘性温，味酸涩[6]，沙棘果营养丰富，具有抗疲劳、抗癌等功效[7]；山楂性微温，味酸、甘[8]，活性物质包括黄酮、多糖、植物甾醇等[9-10]，具有抗疲劳、抗氧化、抗肿瘤等药理作用[11]；甘草性平、味甘[12]，含有黄酮、甘草素、甘草酸等活性成分，具有调节机体免疫、抗肿瘤、抗病毒、抗氧化等药理作用[13]。

目前已有玉米须口服液[14]、沙棘口服液[15]、山楂口服液[16]、甘草口服液[17]的报道，但对于四者复合的口服液未见报道。本文基于玉米须、沙棘、山楂、甘草均具有抗疲劳等多种药理作用，根据其气、味、归经、性能的特点，从人体生理特点关联的预防、保健出发，按照中医理论进行设计[18]，调配出色、香、味俱佳的口服液，并通过口服液及其组成原料分别进行功能性对比，为玉米须的开发利用提供科学依据。

1 材料与仪器

玉米须、沙棘：吉林市郊区；山楂、甘草：市售；三氯蔗糖（食品级）：洛阳天洛科技生物有限公司；阳性对照（批号：770104）：某企业功能性饮料；葡萄糖（AR级）：中国药品生物制品检定所；蒽酮（AR级）：国药集团化学试剂有限公司；三氯乙酸（AR级）：天津市申泰化学试剂有限公司；血尿素氮检测试剂盒：南京建成生物工程研究所。

动物（20 g～22 g清洁级健康昆明种雄性小鼠，生产和使用许可证号：SCXK（吉）-2016-0003）：长春亿斯实验动物技术有限公司。

STSRH-200均质机：上海索廷机电设备有限公司；752N紫外可见分光光度计、M372715灭菌锅：上海精密仪器仪表有限公司；DS-261V全自动生化仪：江苏英诺华医疗技术有限公司。

2 方法

2.1 玉米须口服液的制备工艺

玉米须、沙棘、山楂、甘草→浸提→粗滤→原料调配→离心→食品添加剂→沉淀过夜→精滤→均质→罐装灭菌→冷却→检验→成品

2.1.1 浸提

玉米须提取液的制备：挑选无变质成熟期的干燥玉米须，粉碎、过筛，按料液比1∶30（g/mL）浸泡过夜，90℃水浴提取两次，每次1h，合并提取液，滤液于65℃水浴浓缩至 1/10，备用[19]。

沙棘提取液的制备：沙棘果破碎成浆，将果浆加热至60℃～70℃，浸提50 min，过滤后备用[20]。

山楂提取液的制备：山楂去核，按质量比干山楂∶水=1∶15进行打浆，加热至75℃，过滤后备用[21]。

甘草提取液的制备：将甘草洗净，烘干以去除水分、粉碎，质量比甘草∶水=1∶4，90℃浸提2 h，过滤后备用[22]。

2.1.2 玉米须口服液配方选择

2.1.2.1 感官评价

挑选10名感官评价人员，进行相关培训，通过感官评分标准[23]，对样品进行评价。综合评分如表1。

表1 感官评分标准Table 1 Organoleptic standard

2.1.2.2 单因素试验

组方以玉米须为主料，用量最多，沙棘、山楂调酸度，用量次之，甘草具有调和诸药口感的作用，用量最少。口服液体积为100 mL，配方中体积依次为玉米须提取液50 mL，沙棘提取液30 mL，山楂提取液15 mL，甘草提取液5 mL；表2中单因素变量所需各提取液体积超过规定即浓缩至相应体积，若低于即用水稀释调配；以表1感官评分为指标，依次进行单因素试验[24]，每个单因素试验得到的最佳条件作为下一组单因素试验的固定条件值。

表2 单因素试验设计表Table 2 Single factor experment design

正交试验[25]：在单因素的基础上，选用玉米须提取液（A）、沙棘提取液（B）、山楂提取液（C）、甘草提取液（D）作为试验因子，采用L9（34）正交试验进行试验设计，见表3。

表3 影响口服液感官评定的因素水平Table 3 Factors level of oral liquid

2.2 玉米须抗疲劳口服液有效成分的测定

采用分光光度法中苯酚-硫酸方法测定加甜味剂前口服液中总多糖的含量[26]。根据三氯化铝显色法测定灭菌后口服液中总黄酮的含量[27]。

2.3 玉米须抗疲劳口服液功能性试验

玉米须口服液中玉米须、沙棘占主要组成部分，以某品牌抗疲劳口服液作为对照组，分别对口服液、玉米须提取液、沙棘提取液根据《保健食品检验与评价技术规范（2003版）》进行抗疲劳功能性评价。

动物分组及灌胃剂量：按照20 mL/人/次，一日3次的标准，折算小鼠一次灌胃的剂量；将小鼠随机分为5组，口服液组0.01mL/g、玉米须提取液组0.01mL/g、沙棘提取液组0.01 mL/g、阳性对照组0.01 mL/g、空白对照组（蒸馏水）0.01 mL/g，每组各10只。采用灌胃给药法每天1次连续给药30 d后进行鼠负重游泳实验、测定肝糖原、血尿素氮含量。

2.3.1 负重游泳试验

末次给药30 min后，置小鼠在游泳箱中游泳，水深约30 cm，水温（25.0±1.0）℃鼠尾根部负荷5%体重的铅粒，记录小鼠自游泳开始至死亡的时间作为小鼠负重游泳时间。

2.3.2 肝糖原含量测定

末次给药30 min后立即处死，取肝脏，采用蒽酮法测定肝糖原含量。

2.3.3 血尿素氮含量测定

末次给药30 min后将小鼠放入水温30℃、水深30 cm的游泳箱中游泳90 min。运动后休息60 min，将眼睛周围擦干净，摘眼球取血37℃水浴静止2 h，取血清依据试剂盒说明书测定小鼠血清尿素氮含量。

3 结果与分析

3.1 单因素试验结果

玉米须抗疲劳口服液的感官评分复配单因素试验结果见图1。

图1 不同因素对口服液的感官评分影响Fig.1 Effect of different factors on sensory score of oral liquid

根据图1A可知，随着玉米须提取液的增加，感官评分值逐渐增加，当玉米须提取液达到50%时，感官评分值最高；玉米须提取液用量超过一半后玉米须的味道掩盖了其他原料的味道，故感官评分值变低。由图1B可知，随沙棘提取液的添加量增加，感官评分值逐渐增加，当沙棘提取液达到30%时，感官评分值最高；当沙棘提取液添加较多时，酸味过浓，感官评分值低。由图1C可知，随着山楂提取液比例的增加感官评分值逐渐增大，当山楂提取液达到15%时，感官评分值最高；当山楂提取液添加较多时会导致口服液口感偏酸。由图1D可知，随着甘草含量的增加，其口感偏甜，感官评分值逐渐增大，当甘草提取液达到4%时，感官评分最高；当甘草提取液添加较多时，口感会偏苦。根据单因素试验结果选择正交研究水平。

3.2 正交试验结果

玉米须、沙棘、山楂、甘草原料配比正交试验结果如表4。

表4 口服液配方配比L9（34）正交试验结果Table 4 Orthogonal experimental results of oral liquid formulation

表5 口服液配方配比L9（34）正交试验方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiment

根据表1评分细则，通过表4直观分析法，极差分析显示影响感官综合评分因素的顺序为C＞D＞A＞B，确定玉米须口服液的最佳配方是A3B1C1D3，即玉米须提取液添加量55%：沙棘提取液添加量25%：山楂提取液添加量10%：甘草提取液添加量6%，由于最优组合不在正交表内，故进行3次平行验证试验，综合评分为91.32。通过表5方差分析可知C、D、A 3个因素均有显著性影响，与正交分析结论一致，山楂对口服液口感影响极其显著，甘草、玉米须影响显著。

甜味剂：根据GB 2760-2014《食品添加剂卫生标准》，三氯蔗糖的最大使用量为0.25 g/kg，由0.05 g/kg到0.25 g/kg逐渐向口服液中加入三氯蔗糖，三氯蔗糖的添加量为0.20 g/kg时口感最佳。

3.3 有效成分测定结果

多糖和黄酮标准曲线图见图2、图3。

图2 多糖标准曲线Fig.2 Standard curve of polysaccharide

图3 黄酮标准曲线Fig.3 Standard curve of reference substance of rutin

多糖标准曲线：Y=4.072 2x-0.024 3，R2=0.999 0，黄酮标准曲线：Y=0.024 7x+0.054 1，R2=0.999 1，口服液中多糖含量为：（15.01±0.23）mg/mL，黄酮含量为：（0.1±0.009）mg/mL。

3.4 抗疲劳试验结果

各试验组对小鼠游泳时间、肝糖原、血尿素氮的结果见表6。

表6 玉米须口服液及其原料对小鼠抗疲劳试验的影响（n=10，±s）Table 6 Anti-fatigue test on oral liquid and its raw materials（n=10，±s）

表6 玉米须口服液及其原料对小鼠抗疲劳试验的影响（n=10，±s）Table 6 Anti-fatigue test on oral liquid and its raw materials（n=10，±s）

注：与空白组对比*表示差异显著（p＜0.05），**表示差异极显著（p＜0.01）；△表示与阳性对照比差异显著（p＜0.05）。

血尿素氮含量/（mmoL/L）口服液 23.46±4.93**△ 38.68±3.81** 8.76±2.58*△玉米须提取液 18.56±5.53*△ 37.95±7.81** 11.32±0.57*沙棘提取液 11.67±2.59△ 35.34±11.29** 9.81±0.04*阳性对照 14.69±1.02* 33.14±10.14** 11.36±2.45*空白对照 9.08±5.07 10.31±2.19 10.31±1.24组别 负重游泳时间/min肝糖原含量/（mg/g）

由表6可知，口服液组与空白对照组相比负重游泳时间均有所延长，且具有极显著性差异（p＜0.01），玉米须提取液组、阳性对照组与空白对照组相比负重游泳时间均有所延长，且具有显著性差异（p＜0.05），沙棘提取液组小鼠负重游泳时间也有所延长，无显著差异（p＞0.05）；沙棘提取液组与阳性对照组相比负重游泳时间缩短，口服液组、玉米须提取液组与阳性对照组相比负重游泳时间有所延长，具有显著性差异（p＜0.05），其中口服液组负重游泳时间最长。

由表6可知，口服液组、玉米须提取液组、沙棘提取液组、阳性对照组与空白对照组相比，小鼠肝糖原含量均有所增加且具有极显著性差异（p＜0.01）；口服液组、玉米须提取液组、沙棘提取液组与阳性对照组相比的小鼠肝糖原有增高趋势，但无显著差异（p＞0.05），其中口服液组小鼠肝糖原含量最高。

由表6可知，口服液组、沙棘提取液组与空白对照组相比小鼠血尿素氮含量均有所降低，且具有显著性（p＜0.05）；口服液组与阳性对照组相比血尿素氮含量低，具有显著性（p＜0.05），沙棘提取液组与阳性对照组相比的小鼠血尿素氮含量低，无显著差异（p＞0.05），其中口服液组血尿素氮含量最低。

结果表明：玉米须口服液具有延长小鼠负重游泳时间、增加肝糖原含量和降低血尿素氮含量的作用，优于同剂量主要原料提取液，因复配弥补单一原料的缺点，增强了抗疲劳功能的各项指标，协同作用结果表明口服液抗疲劳作用优于玉米须、沙棘提取液。

4 结论

本试验对玉米须、沙棘、山楂、甘草分别处理，采用不同的提取条件，最大限度的保留原料的活性成分，冷却后进行调配，通过正交试验确定玉米须提取液添加量55%，沙棘提取液添加量25%，山楂提取液添加量10%，甘草提取液添加量6%，三氯蔗糖0.20 g/kg；该产品呈透明棕黄色，状态均匀，酸甜适中，具有独特风味；功能性试验表明，该口服液具有较好的抗疲劳活性，其配方科学合理。玉米须口服液生产工艺简便，原材料来源丰富，价格低廉，无需复杂设备，有广阔的市场前景。