河北省不同地区、不同品种及生长时期桑叶中总黄酮含量分析

2020-02-21 05:18高林森温吉更李亚丽郭烨
食品研究与开发 2020年2期
关键词:中总黑珍珠冷冻干燥

高林森,温吉更,李亚丽,郭烨

(河北省农林科学院农业信息与经济研究所,河北石家庄050051)

桑叶中含有多种功能性成分,开发利用价值很广。近年来,学者们对桑叶进行研究,发现桑叶中含有黄酮类、生物碱、植物甾醇等物质,且多糖、氨基酸、维生素等含量丰富[1]。桑叶黄酮的功效是多方面的,它是一种很强的抗氧剂,可有效清除体内的自由基,抗氧化作用可以阻止细胞的退化、衰老,也可阻止癌症的发生[2-6]。

但是桑叶中黄酮的含量与桑品种、产地、季节以及叶位等都有显著相关性。刘利等[7]研究表明,长穗桑、华桑叶片总黄酮含量分别为63.92、61.17 mg/g,极显著高于其它桑种,白桑则极显著低于其它桑种。俞燕芳等[8]的试验结果表明,产地不同桑叶总酚、总黄酮的含量及其体外抗氧化活性有显著差异,其中江西永新地区“农桑14 号”总酚和总黄酮的含量最高。张丽丽等[9]研究发现,不同品种、不同生长期桑叶中的生物碱类、黄酮类成分含量差异较大,黄酮类成分的含量变化较小,10 月份之后亦呈下降趋势。

近些年来大健康观的地位与意义正在不断提升[10],河北省也在大力对药食同源名单上特色果树的医学功能展开研究[11-14],桑树不仅是河北省的一种特色药食同源果树,而且在河北省的某些地区也有大面积的种植,因此本试验对河北省大面积种植地区的桑叶进行了采摘,并对其总黄酮含量进行了对比分析。为河北省桑叶的产品研发及黄酮的有效利用提供了有力的科研依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 试验材料

桲椤、冀 2、冀 3、冀 4、湖桑 32 号:承德市;无核大十、黑珍珠、红果2 号、白玉王:邢台市;黑珍珠、台湾长桑:沧州市;黑珍珠、桂花蜜、红果2 号、白葚子:衡水市。桑叶样品采摘时间为6 月~9 月。

1.1.2 试验药品

硝酸钠、镁粉、硝酸铝:山东西亚化学工业有限公司;芦丁:上海斯信生物科技有限公司;氢氧化钠:天津市大陆化学试剂厂;乙醇(分析纯):天津市永大化学试剂有限公司。

1.1.3 仪器与设备

LGJ-18 冷冻干燥箱:北京松源华兴科技发展有限公司;KQ-500DB 超声波清洗器:昆山市超声仪器有限公司;DK-98-II 恒温水浴锅:天津市泰斯特仪器有限公司;RS2200QUC 超纯水机:上海乐枫生物科技有限公司;UVmini-1240 分光光度计:SHIMADZU 岛津有限公司;REVCO EXF-80 ℃冰箱:美国 REVCO EXF 公司。

1.2 方法

1.2.1 桑叶的处理

1)冷冻干燥:以承德产区桲椤桑为试验样品,称取鲜桑叶100 g 左右,在-80 ℃冰箱内预冻1 h,再进行真空冷冻干燥,冷阱温度-50 ℃左右,真空度0.025 MPa,冷冻干燥6 h。干燥后的桑叶粉碎待测[15]。

2)自然晾干:以承德产区桲椤桑为试验样品,称取鲜桑叶100 g 左右,放于室温20 ℃下晾干,将干燥后的桑叶粉碎待测[16]。

3)真空干燥法:以承德产区桲椤桑为试验样品,称取桑叶100 g 左右平铺于托盘中,于真空干燥箱中干燥。干燥条件分别为65 ℃、100 min 将干燥后的桑叶粉碎,待测[17]。

将处理后的桑叶用粉碎机打成粉末,过40 目筛子,备用。准确称取1.00 g 桑叶粉放于具塞试管,溶于70 %的乙醇,料液比 1 ∶40(g/mL),超声混匀,放于70 ℃恒温水浴锅下恒温水浴提取2 h,过滤去除提取液的杂质,抽滤浓缩到20 mL。

1.2.2 总黄酮含量的检测

取1 mL 待测提取液于试管中,加入5%NaNO3500 μL 后摇匀,静置6 min。然后加入10%Al(NO3)3500 μL,静置 6 min。最后加入 4%NaOH 1 mL,用 70%乙醇定容至5 mL,静置15 min 后在510 nm 波长下测吸光度,用70%乙醇作为空白对照。

1.2.3 芦丁标准曲线的绘制

准确称300.0 mg 芦丁,用70%酒精定容到100 mL,超声混匀,得到最初3 mg/L 标准溶液,然后把最初标准溶液稀释,得到中间标准溶液,中间标准浓度为2、1、0.5、0.25、0.125 mg/L。然后吸取 1 mL 一系列标准溶液于试管中,加入5%NaNO3500 μL 后摇匀,静置6 min。然后加入10%Al(NO3)3500 μL,静置6 min。最后加入4%NaOH 1 mL,用70%乙醇定容至5 mL,静置15 min后在510 nm 波长下测吸光度,以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。得到了芦丁浓度Y 与吸光度值x 的关系曲线的回归方程为:Y=0.127 5x+0.031 4,相关系数R2=0.993 6。

2 结果与讨论

2.1 不同生长地区桑叶中总黄酮含量比较

通过查找大量文献和实地调研[18-20],了解到河北省大面积栽桑树的地区有邢台、泊头、献县、衡水和承德等地,由于地区和气候的不同,泊头、献县、衡水和邢台主栽桑树的品种为黑珍珠,另外为了桑果的收益会栽种其它品种桑树,比如桂花蜜、红果二号、台湾长桑(南方桑树品种)和白葚子等,而承德地区栽种的桑树品种较多,其中适应性较广的为桲椤、冀3、冀2、冀4和湖桑32 等桑叶。因此对衡水、献县、泊头和邢台产区的黑珍珠桑叶和承德栽种较多的桲椤桑叶,总黄酮含量进行了对比分析(n=5),试验过程中桑叶的采摘日期相差不超过3 d,桑叶干燥方式均为冷冻干燥。结果见图1。试验结果表明,不同产地总黄酮含量存在差异,其中承德产地桲椤桑总黄酮的含量最高,为32.65 mg/g,其次是衡水、献县、泊头和邢台产地的黑珍珠桑叶,分别为 30.25、29.54、29.26、27.02 mg/g。

图1 不同产地总黄酮含量Fig.1 Total flavonoid content in different producing regions

2.2 不同品种桑叶中总黄酮含量比较

由于承德产区桑叶品种较多,且桑叶中总黄酮含量比其他产区都高,因此以承德产区桑叶为例,对不同品种桑叶中总黄酮含量进行了对比分析。对承德产区桲椤、冀3、冀2、冀4 和湖桑32 这6 个品种春桑叶中的总黄酮含量进行了测定,结果见图2,其中总黄酮含量最高的是桲椤桑叶,含量为29.36 mg/g,其次是冀3、冀2、冀4 和湖桑32,含量分别为27.84、26.69、26.12、22.47 mg/g(n=5)。

图2 不同品种总黄酮含量Fig.2 Total flavonoids in different varieties

2.3 不同生长时期桑叶中总黄酮含量比较

选择桑叶品种较多的承德产区桑叶,分析不同月份下桑叶中总黄酮含量的差异。本试验分别采摘了承德产区 6、7、8 和 9 月份桲椤、冀 3、冀 2、冀 4 和湖桑32 五大品种的桑叶,测得的总黄酮含量见表1。

表1 不同季节、不同品种桑叶总黄酮含量Table 1 Total flavonoids in mulberry leaves of different seasons and varieties

由试验结果可知,不管哪个品种的桑叶,由于季节的原因,总黄酮的含量变化较大,其中承德夏季刚长出的幼嫩叶子总黄酮含量最高,随着生长时期的延长,总黄酮含量会降低,其中桲椤桑六月份总黄酮含量的32.65 mg/g,在九月份降低到了27.22 mg/g,降低了16%。

2.4 不同干燥方式桑叶中总黄酮含量比较

不同的干燥方式对桑叶中总黄酮含量会产生一定的影响。

干燥方式对桑叶总黄酮的影响见表2。

由试验结果可知,冷冻干燥的桑叶总黄酮含量最高,为30.30 mg/g,有利于桑叶长期保存。其次是自然晾干,含量最低的是烘干方式。可能是因为黄酮属于热敏性物质,温度越高对黄酮的破坏程度越大,黄酮的损失就越大。

表2 干燥方式对桑叶总黄酮的影响Table 2 Effect of drying method on total flavonoids in mulberry leaves

3 结论

本试验结果表明,河北省主栽的桑树,在不同生长地域、不同品种、不同生长时期和不同干燥方式桑叶下总黄酮的含量存在差异。其中邢台、泊头、献县、衡水产区的种植最多的黑珍珠桑黄酮含量,相比于承德的桲椤桑少。且桲椤桑在桲椤、冀3、冀2、冀4 和湖桑32 五大品种黄酮含量也是做高的为29.36 mg/g。且一般来说春季采摘的桑叶黄酮含量高于秋季的。

对于桑叶的处理方式,其中冷冻干燥法制备的桑叶色泽最好,与新鲜桑叶最为接近,总黄酮的含量也最高,平均含量为30.30 mg/g,真空干燥法制备的桑叶总黄酮含量最低,为25.14 mg/g,且桑叶的色泽也最差,自然晾干的桑叶的总黄酮含量以及色泽都处于中间状态,相对于冷冻干燥法,自然晾晒不仅成本低,而且操作简便,相对于真空干燥法,自然晾晒的桑叶总黄酮含量较高,样品品质较好,更适合于工业化生产。本研究为改善传统的桑叶利用结构和开发桑叶的新用途,以及桑叶总黄酮的有效利用提供了科学依据。

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