李鹏冲,张立攀*,关炳峰,赵梦瑶,李娜,高火亮
河南省商业科学研究所有限责任公司(郑州 450002)
山茱萸(Cornus officinalisSieb. et Zucc)为落叶乔木或灌木,山茱萸科。其果实称萸肉,干燥成熟的果肉是我国著名的传统中药,于2016年被列入《中国药典》和《可用于保健食品物质名单》,具有治疗和保健功能[1]。《神农本草经》记载山茱萸可补益肝肾、涩精固脱[2];当代医学研究指出山茱萸具有调节免疫、抗艾滋、抗肿瘤、抗氧化、降血糖、降血脂等功效[3]。
新食品原料山茱萸营养成分十分丰富,含有糖类、有机酸、蛋白质、氨基酸、维生素等多种微量元素[4]。目前有相关工作人员对山茱萸抗氧化成分[5]、保健作用[6]、化学成分及药理作用[7]、山茱萸果肉的分析[8]等进行研究。另外目前对山茱萸中马钱苷、莫诺苷、熊果酸等的测定主要集中在醇提液相方法,此次试验利用先醇提后水提残渣方案来减少试验过程中的误差。此次试验主要测定山茱萸的营养成分以及有机酸具体含量,为今后山茱萸产品的研发及更针对性研究提供试验和科学依据。
氨基酸分析仪,苏州华美辰仪器设备有限公司;Soxtec 8000粗脂肪提取仪,FOSS有限公司;8400凯氏定氮仪,FOSS有限公司;1290高效液相色谱仪,美国;PF52原子荧光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;SA520原子荧光形态分析仪,北京普析通用仪器有限责任公司;TU-1901紫外可见分光光度计,北京普析通用仪器有限责任公司;SX-4-10箱式电阻炉,北京中兴伟业仪器有限公司;MS-105DU电子天平,上海台隆电子衡器有限公司;QJ-08B 400克多功能粉碎机,上海兆申科技有限公司;SCIENTZ-ⅡD超声波细胞粉碎机,宁波新芝生物科技股份有限公司;LGJ-12真空冷冻干燥机,北京松源华兴科技发展有限公司;KW-1000DC HH恒温水浴锅,金坛市中大仪器厂;101-1AB电热鼓风干燥箱,天津市泰思特仪器有限公司。
山茱萸,购自霍山县醉山石斛有限公司;盐酸(HCl),浓度≥36%,优级纯;苯酚(C6H5OH);氮气(N2);柠檬酸钠(Na3C6H5O7·2H2O);氢氧化钠(NaOH),优级纯;硫酸铜(CuSO4);硫酸钾(K2SO4);硼酸(H3BO3);冰乙酸(CH3COOH);硝酸(HNO3);碘(I2)碘化钾(KI);乙醚(C4H10O);马钱苷标准品、莫诺苷标准品、熊果酸标准品、芦丁标准品等均为分析纯。
将已购买山茱萸,人工除核、梗及其他杂质,于60℃烘干,粉碎后过60目筛,于70℃干燥6 h,收集备用[9]。
2.2.1 有机酸测定
1) 总有机酸提取:精确称取5.000 g山茱萸粉末至烧杯中,加入少量蒸馏水(除CO2),水浴提取0.5 h(水浴温度设75℃),脱色、过滤、收集滤液并定容于100 mL容量瓶中,备用。
2) 总有机酸含量[10]:吸50 mL提取液于锥形瓶中,滴入2滴1%酚酞指示剂。用NaOH标准液(0.1 mol/L)滴至微红并0.5 h不变色。按式(1)计算总有机酸含量。
式中:m为山茱萸粉质量,g;K为换算主要酸系数,0.075;V为消耗NaOH体积,mL;C为NaOH浓度,mol/L。
2.2.2 总糖的测定
2.2.2.1 葡萄糖标准曲线制作[11]
准确称取葡萄糖于105℃进行干燥至恒质量,用娃哈哈水制备质量浓度为0.1 mg/mL的葡萄糖溶液。分别吸0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7和0.8 mL于试管中,用移液枪补足1 mL,加入1 mL 5%熏蒸酚,迅速摇匀;加入5 mL浓硫酸,迅速摇匀,静置10 min;于沸水浴15 min,冷却室温,在490 nm处测吸光度。
2.2.2.2 供试液的制备
山茱萸多糖的测定采用苯酚-硫酸法,略作修改。准确称取2.000 g山茱萸粉末,在沸水浴中3 h,搅拌。于3 000 r/min、10 min离心,收集上清液,定容50 mL容量瓶中。参考葡萄糖标曲操作进行试验,平行3次,并做空白对照。
2.2.3 黄酮类化合物的测定
2.2.3.1 芦丁标曲的制作
参考向继明等[12]、魏永生等[13]的方法,略作修改。准确称取定量芦丁标品,用60%乙醇配质量浓度为0,2,4,6,8和10 μg/mL芦丁标品样液,分别吸1 mL于10 mL容量瓶中,加0.5 mL 5% NaNO2溶液,静置6 min,加0.5 mL 10% Al(NO3)3,混匀放置6 min,最后加4 mL 4% NaOH溶液,混匀放置12 min。采用分光光度计法在510 nm处测吸光度。以吸光度为纵坐标(y),芦丁浓度为横坐标(x),绘制标准曲线。
2.2.3.2 供试液的制备
准确称取4.000 g山茱萸粉末,用60%的乙醇溶解,超声0.5 h,于回流提取温度85℃提取2 h。以4 000 r/min离心10 min,取上清液并定容50 mL容量瓶。
2.2.4 马钱苷、莫诺苷、熊果酸的测定
2.2.4.1 标曲的制作
分别精密称取马钱苷、莫诺苷、熊果酸标品各10.0 mg溶于5 mL容量瓶中,配置梯度为20,50,100,200和500 μg/mL,过0.22 μm有机膜于液相小瓶,试验备用
2.2.4.2 供试液的制备
准确称取1.000 g山茱萸粉末于容量瓶中,用25 mL甲醇溶解,静置3 h,超声20 min,超声温度35℃,功率40 kHz,抽滤定容50 mL;将滤纸上的残渣烘干至恒定,精密称取0.400 0 g山茱萸残渣,操作同上,溶剂为蒸馏水;分别过0.22 μm有机膜、水膜,收集于液相小瓶,试验备用。
2.2.4.3 色谱条件
色谱柱:Lichrospher C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流动相A 0.1%磷酸环糊精水溶液,流动相B乙腈。梯度洗脱:0~5 min,60% A;5~6 min,60%~30% A;6~11 min,30%~10% A;11~13 min,10% A;13~14 min,10%~90% A;14~16 min,90% A。流速1.0 mL/min,柱温30℃,体积流量1.0 mL/min,进样量10 μL。
2.2.5 其他营养成分的测定
蛋白质:参考GB 5009.5—2016。淀粉:参考GB 5009.9—2016。脂肪:参考GB 5009.6—2016。水分:参考GB 5009.3—2016。氨基酸:参考GB 5009.124—2016,GB/T 30987—2014。矿物质元素:参考GB 5009.268—2016。维生素B2:参考GB 5009.85—2016。维生素B12:参考GB/T 5009.217—2008。维生素E:参考GB 5009.82—2016。维生素C:参考GB 5009.86—2016。
通过图1与图2可以看出,葡萄糖标准曲线为y= 0.018x-0.061 4,R2=0.999;芦丁标准曲线为y=0.289 2x- 0.005,R2=0.999 9。说明两种曲线的线性关系良好。
图1 葡萄糖标准曲线
图2 芦丁标准曲线
山茱萸基本营养元素如表1所示。山茱萸干粉有机酸含量为10.14%,总糖含量为9.45%,黄酮类化合物含量为0.93%,水分含量为6.85%。山茱萸原果水分含量为75.44%。维生素C含量为0.312 0 g/100 g,维生素E含量为0.046 9 g/100 g,维生素B2含量为0.088 4 g/100 g,维生素B12含量为0.049 3 g/100 g。
山茱萸矿物质元素如表2所示。山茱萸中微量元素十分丰富,从山茱萸干粉中测出21种矿物质元素。其中K元素含量(23 552 mg/kg)最为丰富,其次为镁、钙、铁,其他元素相对较少。另所含人体必需的7种微量元素(锌、铜、镉、铅、钡、钛、铷)。其中在山茱萸粉中检测出天然放射性U元素,其含量达到0.017 mg/kg。
表1 山茱萸干粉基本营养元素表
表2 山茱萸矿物质元素
山茱萸氨基酸分析如表3所示。山茱萸干粉与山茱萸原浆果分别含有16种氨基酸(天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸、精氨酸、脯氨酸),其含量分别为22.14和4.48 g/kg;其中山茱萸干粉中天冬氨酸、谷氨酸含量较高,分别为4.26,3.02,0.86和0.68 g/kg;另外山茱萸干粉共含有12种游离氨基酸(天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、酪氨酸、赖氨酸、组氨酸),含量为1.9 g/kg;山茱萸原果浆亦含有12种游离氨基酸(天冬氨酸、苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、亮氨酸、赖氨酸、组氨酸),含量为0.48 g/kg。山茱萸干粉与山茱萸原浆果均含有人体必需6种氨基酸(赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸),含有婴幼儿必需的7种氨基酸(赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸、组氨酸)。
表3 山茱萸氨基酸分析表 g/kg
图3 各成分HPLC色谱图
经色谱方法,对混合标准溶液进行跑样,其马钱苷回归方程y1=0.086 5x-4.226 3,R2=0.999 8;莫诺苷回归方程y2=0.08x-4.164 5,R2=0.999 7;熊果酸回归方程y3=0.132 4x-1.184 3,R2=0.999 6。表明标准品在配置浓度范围内与峰面积呈较好线性关系。
对照品、甲醇样品、水提残渣样品色谱图如图3所示。醇提山茱萸粉末中莫诺苷、马钱苷、熊果酸含量分别为19.591 1,9.819 95和1.243 15 mg;水提残渣莫诺苷、马钱苷、熊果酸含量分别为0.352 15,0.141 5和0 mg;得出山茱萸粉末中莫诺苷的总含量19.94 mg/g、马钱苷总含量9.96 mg/g、熊果酸总含量1.24 mg/g,用溶剂蒸馏水再次提取醇提物后的残渣可以减少醇提方法的误差,使得提取结果更加精确。
通过对山茱萸干粉营养的试验可知山茱萸营养丰富,并得出以下结论:
1) 山茱萸干粉中含有2.67%蛋白质、5.79%淀粉、0.80%脂肪、6.85%水分、10.14%总酸、9.45%总糖、0.93%黄酮类化合物、0.312 0 g/100 g维生素C、0.046 9 g/100 g维生素E、0.088 4 g/100 g维生素B2、0.049 3 g/100 g维生素B12。
2) 另测出山茱萸干粉中含有16种氨基酸,含量为22.14 g/kg;含人体必需氨基酸6种,含婴幼儿必需氨基酸7种;另干粉中含有12种游离氨基酸,含量为1.9 g/kg。山茱萸果浆中含4.48 g/kg氨基酸,1.48 g/kg游离氨基酸。
3) 测出山茱萸干粉中21种矿物质元素,其中K元素含量(23 552 mg/kg)最为丰富,其次为镁、钙、铁,其他元素相对较少,所含人体必需的7种微量元素(锌、铜、镉、铅、钡、钛、铷)。其中在山茱萸粉中检测出天然放射性U元素,其含量达到0.017 mg/kg。
4) 通过先醇提后水提残渣的方法测出山茱萸粉末中莫诺苷含量19.94 mg/g、马钱苷含量9.96 mg/g、熊果酸含量1.24 mg/g。
此次试验为今后山茱萸产品的研发及更针对性研究提供试验和科学依据。