蓝梦柳,杨利利,严桂杰,朱怀昌,李小艳,许 文,2,,吴水生,
(1.福建中医药大学药学院,福建 福州 350122;2.福建中医药大学生物医药研发中心,福建 福州 350122)
泽泻(Alisma orientale(Sam.) Juzep.)为泽泻科泽泻属多年水生草本植物,首次作为药物被记载于《神农本草经》[1],列为上品,曰“泽泻,味甘,寒……”。汉末时期的《名医别录》[2]记:“生汝南池泽,五月、六月、八月采根,阴干,主补虚损……。叶,五月采,主治大风……。实,九月采。主治风痹……”。明确泽泻的根、叶、果实均可入药。后《本草经集注》[3]《新修本草》[4]《证类本草》[5]《本草纲目》[6]等均有泽泻根、叶、果实入药的记载,泽泻食用的记录始于明代《救荒本草》[7]“救饥采嫩叶煠熟水浸淘净油盐调食”。民国时期的《建瓯县志》[8]也有相关记载,“泽泻药品亦食品也,花出水面清洁可食”,也有文献报道[9-10],泽泻与香菇以淮扬菜的烹饪方法做成药膳,具有调节血脂和抗氧化延缓衰老的作用,还有泽泻荷叶粥[11]、泽泻茶[12]等具有降血脂功效的药膳,可见泽泻自古便有药食两用的基础,食用历史久远且药食种类丰富、功效独特,是极佳的食疗保健品。
药典中收录的泽泻药用部位为地下干燥块茎,主要成分为三萜类和倍半萜类,现代研究表明泽泻具有降血糖、降血脂、抗炎以及利尿[13-16]等功效,而泽泻地上部分如花苔、嫩茎、叶则被用作蔬菜食用[17],与莲籽、水蕹(各地通称水空心菜)、仙人草共称为“吉阳四宝”,目前国内外学者对泽泻的研究多集中于泽泻块茎的药用[18-20],对泽泻地上部分的研究鲜有报导,药理活性仅侯少伟等[21]探讨了泽泻苔对高脂血症大鼠血脂的调节作用和课题组前期对其抗氧化活性的研究[22],另有关于泽泻花苔栽培技术和田间管理技术的研究[17,23-24],对其花苔营养成分、化学成分研究报道较少。蛋白质、脂肪、氨基酸、多糖、黄酮和多酚是评价泽泻营养成分的重要指标,而萜类成分则是泽泻块茎发挥药效的主要活性成分。易醒等[25]依照国家标准对泽泻梗的蛋白质、氨基酸、脂肪含量进行测定。课题组前期采用硫酸-苯酚法对泽泻块茎多糖含量进行测定[26],但鲜见泽泻地上部分含量的研究报导,因此选用以上方法对泽泻不同部位的营养成分含量进行测定比较,前期研究表明泽泻不同部位均具有抗氧化活性,而黄酮、多酚则是具有显著抗氧化活性的指标,目前对于泽泻不同部位黄酮、多酚含量比较鲜见相关研究。对于泽泻萜类成分的测定,课题组前期积累了丰富的经验[27-29]。本实验选取倍半萜(环氧泽泻烯、泽泻烯醇)和三萜类(泽泻醇B、23-乙酰泽泻醇B、11-去氧泽泻醇B)5 种代表性成分在泽泻不同部位中的含量进行比较,为阐明泽泻地上部分的食用价值,探究泽泻不同部位的营养成分及活性成分。本研究采集10 批食用期(花苔长30~40 cm,花为花蕾时采收[23])的泽泻,对其蛋白、脂肪、氨基酸、多糖、黄酮和多酚及活性萜类成分含量进行测定比较,以期为泽泻地上部分后续的开发应用提供理论依据。
泽泻不同部位10 批样品均采自福建泽泻道地药材基地建瓯吉阳,其中食用期地上部分的取样时间为泽泻花苔抽苔期,地下块茎取样为同地块泽泻采收后的收获期药用泽泻。经过福建中医药大学药学院范世明高级实验师鉴定,为泽泻科植物泽泻(Alisma orientale(Sam.)Juzep.),样本存放于福建中医药大学生物医药研发中心标本室。
泽泻不同部位见图1,泽泻块茎为泽泻地下部分,削去表面根须,泽泻地上部分从块茎基部向上,茎为块茎基部到与叶相连的长叶柄部分,泽泻叶呈椭圆形至卵形,泽泻花苔为地上部分抽生的花茎,以上部位均洗净、烘干,粉碎并过80 目筛,置于4 ℃冰箱保存。
葡萄糖(批号SLBV7620) 美国Sigma公司;芦丁(批号100080-201610)、没食子酸(批号110831-201605)、23-乙酰泽泻醇B(批号111846-201504)中国食品药品检定研究院;环氧泽泻烯(批号MUST-14101616)、泽泻醇B(批号MUST-17032208)、11-去氧泽泻醇B(批号155073-73-7) 成都曼思特生物科技有限公司;泽泻烯醇(批号87827-55-2) 昆明植物研究所云南西力生物技术股份有限公司;以上标准品纯度均大于98%。甲醇、乙腈(均为色谱纯) 德国Merck公司;其余试剂均为分析纯。
图1 泽泻不同部位Fig.1 Different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.
UV-1800紫外分光光度计 日本岛津公司;ACQUITY UPLC system超高效液相色谱仪 美国Waters公司;CPA225D型十万分之一分析天平 德国Sartorius公司;KQ-500E台式超声波清洗器 昆山市超声仪器有限公司;FY135型中草药粉碎机 天津市泰斯特仪器有限公司;Milli-Q超纯水仪 美国Millipore公司。
1.3.1 总蛋白含量测定
参照GB 5009.5—2016《食品中蛋白质的测定》(第一法)[30],称取样品粉末于消化管,再加入0.4 g硫酸铜、6 g硫酸钾及20 mL硫酸于消化炉进行消化。消化后于自动定氮仪进行自动加液、蒸馏、滴定,记录滴定数据。由福建省质检院委托检测。
1.3.2 总脂肪含量测定
参照GB 5009.6—2016《食品中脂肪的测定》(第二法)[31],采用酸水解法测定脂肪含量,取样品粉末加入盐酸,70 ℃水浴消化,消化液加入10 mL乙醇转移至具塞量筒,加入无水乙醚提取脂肪,将上清液转移至称量瓶,回收无水乙醚,干燥至恒质量。由福建省质检院委托检测。
1.3.3 氨基酸含量测定
参照GB 5009.124—2016《食品中氨基酸的测定》[32],水解管中加入样品粉末、6 mol/L的盐酸、苯酚,冷冻后抽真空并充入氮气,放入水解炉水解22 h,水解后干燥,用柠檬酸缓冲液溶解,0.22 μm滤膜过滤,注入氨基酸自动分析仪,以外标法计算氨基酸浓度。由福建省质检院委托检测。
1.3.4 总多糖含量测定
取样品粉末,加入10 倍量水,超声30 min,过滤,滤液加乙醇至80%,沉淀过夜。离心后将沉淀置于100 mL容量瓶,加水至刻度,摇匀,得到样品溶液。参照文献[26]的方法,以葡萄糖为标准品,用硫酸-苯酚法测定总多糖含量并绘制标准曲线。同法测定样品多糖含量,代入标准曲线计算含量。
1.3.5 总黄酮含量测定
取1 g样品粉末,加入25 mL甲醇,超声30 min,过滤,取续滤液,得样品溶液。参照文献[33]的方法,以芦丁为标准品,测定总黄酮含量并绘制标准曲线。同法测定样品黄酮含量,代入标准曲线计算含量。
1.3.6 总多酚含量测定
取1 g样品粉末,加入25 mL 70%甲醇溶液,超声30 min,过滤,取续滤液,得样品溶液。参照GB/T 8313—2018《茶叶中茶多酚和儿茶素类含量的检测方法》[34],以没食子酸为标准品,测定总多酚含量并绘制标准曲线。同法测定样品多酚含量,代入标准曲线计算含量。
1.3.7 色谱条件
Syncronis aQ色谱柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流动相:乙腈(B)-水(A),流速0.25 mL/min,柱温35 ℃;进样量5 μL;梯度洗脱:0~2 min,68% A,32% B;2~2.5 min,45% A,55% B;2.5~6.5 min,27% A,73% B;6.5~9.5 min,21% A,79% B;9.5~15 min,21% A,79% B;15~18 min,10% A,90% B;18~18.1 min,68% A,32% B;18.1~21 min,68% A,32% B;检测波长208 nm。
1.3.8 溶液的制备
1.3.8.1 对照品溶液的制备
取环氧泽泻烯、泽泻烯醇、泽泻醇B、23-乙酰泽泻醇B和11-去氧泽泻醇B对照品适量,精密称定,加入50%乙腈溶液分别制备质量浓度为0.408、0.400、1.004、0.99 mg/mL和1.056 mg/mL的单一对照品储备液。将单一对照品制备成环氧泽泻烯、泽泻烯醇、泽泻醇B、23-乙酰泽泻醇B和11-去氧泽泻醇B分别为20.4、100.0、100.4、405.9、200.6 μg/mL的混合对照品溶液,并以50%乙腈稀释得系列质量浓度对照品混合液。
1.3.8.2 供试品溶液制备
取干燥粉末约1 g,精密称定,置于具塞三角瓶中,精密加入乙腈25 mL,密塞,称定质量,超声提取30 min(功率250 W,频率50 kHz),放冷,再称定质量,补足失质量,摇匀,0.22 μm滤膜滤过,取续滤液,即得。
所有实验数据采用Excel 2016进行处理,采用GraphPad Prism 7.0软件作图,液相色谱图像采集和数据处理由Empower 3(美国Waters公司)软件完成。
2.1.1 总蛋白、总脂肪、总氨基酸含量测定结果
图2 泽泻不同部位营养成分比较Fig.2 Comparison of nutritional components of different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.
如图2所示,泽泻不同部位均含有蛋白、脂肪、氨基酸等成分,其含量在泽泻不同部位中表现一致,均为泽泻花苔>泽泻块茎>泽泻叶>泽泻茎,其中花苔的营养成分含量显著高于其他部位,泽泻花苔总蛋白含量达到(328.0±19.1)mg/g,相较于泽泻块茎的总蛋白含量高51%,比泽泻茎、叶分别高出228%和188%,花苔总脂肪含量为(48.0±11.5)mg/g,相较于泽泻块茎、茎、叶的总脂肪含量高77%、166%和92%,花苔的总氨基酸含量达到(219.7±10.5)mg/g,相较于泽泻块茎、茎、叶分别高16%、225%和171%。
2.1.2 氨基酸含量
表1 泽泻不同部位氨基酸含量Table 1 Comparison of amino acid contents of different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.mg/g
如表1所示,泽泻不同部位中均含有氨基酸,共检测到17 种氨基酸,种类多且含量丰富。以泽泻花苔中氨基酸含量显著高于其他各个部位,总氨基酸含量依次为泽泻花苔>泽泻块茎>泽泻叶>泽泻茎。其中天冬氨酸、丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、酪氨酸和脯氨酸在泽泻花苔中含量最高,苏氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、胱氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、组氨酸和精氨酸的含量则在泽泻块茎中最高,泽泻花苔次之,而泽泻茎、叶中各类氨基酸的含量均较低,由此可见,泽泻不同部位氨基酸含量存在一定差异,泽泻花苔具有较高的氨基酸营养价值。
图3 泽泻不同部位总多糖含量Fig.3 Comparison of total polysaccharide contents of different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.
按照1.3.4节方法,得葡萄糖标准曲线为y=0.007 9x-0.060 2,r=0.999 2,线性范围为52.3~418.4 μg/mL。如图3所示,泽泻块茎、茎、叶和花苔总多糖含量分别为(9.26±0.86)、(5.16±0.59)、(4.03±0.04)mg/g和(7.27±0.88)mg/g。泽泻块茎和花苔中多糖含量较高,总多糖含量依次为泽泻块茎>泽泻花苔>泽泻茎>泽泻叶。
图4 泽泻不同部位总黄酮含量Fig.4 Comparison of total flavonoid contents of different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.
按照1.3.5节方法,得芦丁标准曲线为y=0.020 5x-0.010 7,r=0.999 1,线性范围为3.984~39.840 μg/mL。如图4所示,泽泻块茎、茎、叶和花苔总黄酮含量分别为(2.07±0.12)、(0.66±0.04)、(0.99±0.09)mg/g和(1.77±0.12)mg/g。泽泻块茎和花苔中总黄酮含量较高,总黄酮含量依次为泽泻块茎>泽泻花苔>泽泻叶>泽泻茎。
按照1.3.6节方法,得没食子酸标准曲线为y=0.002 5x+0.065 4,r=0.999 6,线性范围为50.0~500.0 μg/mL。如图5所示,泽泻块茎、茎、叶和花苔总多酚含量分别为(5.62±0.82)、(14.03±0.84)、(8.70±0.65)mg/g和(17.63±0.60)mg/g。泽泻花苔和泽泻茎中多酚含量较高,泽泻块茎多酚含量最低。总多酚含量依次为泽泻花苔>泽泻茎>泽泻叶>泽泻块茎。
图5 泽泻不同部位总多酚含量Fig.5 Comparison of total polyphenol contents of different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.
2.5.1 系统适应性实验
分别精密吸取混合对照品溶液、泽泻不同部位供试品溶液各5 μL,按照1.3.7节色谱条件分析,环氧泽泻烯、泽泻烯醇、泽泻醇B、23-乙酰泽泻醇B和11-去氧泽泻醇B五种化合物在相应测定波长下与其相邻色谱峰的分离度均大于1.5,理论塔板数均大于5 000,见图6。
图6 混合对照品溶液(A)和泽泻不同部位(B~E)色谱图Fig.6 UPLC profiles of mixed reference material (A) and five anthraquinones from different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.(B-E)
2.5.2 线性范围
将制备的不同梯度质量浓度混合对照品溶液依次注入液相色谱仪,按1.3.7节色谱条件分析并记录5 个成分的峰面积,分别以各个成分的峰面积(Y)对各个化合物质量浓度(X)作线性回归,求线性方程及相关系数r,见表2。
表2 5 种萜类成分的线性方程、相关系数、线性范围Table 2 Calibration equations with linear ranges and correlation coefficients for five anthraquinones
2.5.3 精密度结果
取混合对照品溶液适量,1 d内按照1.3.7节方法连续进样6 次,记录环氧泽泻烯、泽泻烯醇、泽泻醇B、23-乙酰泽泻醇B和11-去氧泽泻醇B 5 个成分的峰面积,计算其峰面积的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)分别为2.38%、1.12%、0.46%、0.94%、0.68%,结果表明仪器精密度良好。
2.5.4 稳定性结果
取同一批次的泽泻粉末,按1.3.8节方法制备供试品溶液,按照1.3.7节方法于0、1、2、4、8、12 h和24 h分别进样5 μL,记录5 个成分的峰面积,计算RSD分别为1.23%、2.73%、2.59%、1.89%、1.35%,结果表明供试液在24 h内稳定。
2.5.5 重复性结果
精密称取同一批次泽泻样品6 份,按1.3.8节方法制备供试品溶液,按照1.3.7节方法进样分析,分别记录5 个成分的峰面积,并计算各个成分的含量分别为0.106、0.050、0.111、0.735、0.319 mg/g, RSD分别为1.70%、2.35%、2.29%、2.88%、2.89%,表明本方法的重复性良好。
2.5.6 回收率结果
取同一批次的泽泻样品6 份,各精密称取0.5 g,按照高、中、低3 个水平分别加入各个对照品,按1.3.6节方法制备供试品溶液,按照1.3.7节方法进样分析,计算各个成分的回收率和RSD,结果见表3,表明方法回收率良好,符合分析的要求。
表3 泽泻中5 种萜类成分的回收率和RSD(n=6)Table 3 Recoveries and RSDs (n= 6) of five anthraquinones from spiked samples
精密称定不同批次泽泻粉末各1 g,按1.3.8节方法制备供试品溶液,按照1.3.7节方法进样分析,根据标准曲线计算其含量,结果见表4。环氧泽泻烯的含量以泽泻花苔最高,为(0.158±0.056)mg/g,其他部位(块茎、茎、叶)中环氧泽泻烯的含量均未超过0.10 mg/g,11-去氧泽泻醇B在泽泻块茎和花苔中均有较高的含量,分别为(0.870±0.202)mg/g和(0.871±0.303)mg/g,除此之外,其他3 种活性萜类成分均以泽泻块茎中含量最高,含量依次为(0.145±0.031)、(0.514±0.066)、(3.749±0.430) mg/g,其次为泽泻花苔,含量依次为(0.097±0.039)、(0.316±0.114)、(1.698±0.621)mg/g,泽泻茎、叶中活性萜类成分含量较低,萜类成分总量依次为泽泻块茎>泽泻花苔>泽泻茎>泽泻叶。
表4 泽泻不同部位中5 种萜类成分的含量Table 4 Contents of five anthraquinones in different parts of A.orientale (Sam.) Juzep.
泽泻不同部位(块茎、茎、叶、花苔)均含有氨基酸、蛋白、脂肪类成分。氨基酸为泽泻的主要成分之一,高喜凤[35]对比了不同产地泽泻氨基酸的种类和含量,并认为氨基酸含量与泽泻的功效密切相关。经测定,在泽泻不同部位中共检测出17 种氨基酸,种类多且含量丰富。从不同部位看,泽泻花苔氨基酸含量最高,达到219.7 mg/g,占总质量的21.97%。其次为泽泻块茎,总氨基酸含量达189.2 mg/g,泽泻茎、叶中氨基酸含量为67.7 mg/g和81.1 mg/g。从氨基酸种类看,泽泻花苔有苏氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸和赖氨酸6 种人体必需氨基酸共58.6 mg/g,占总氨基酸的26.67%,花苔中天冬氨酸含量最高,达到72.0 mg/g,占总氨基酸的32.77%,谷氨酸含量占总氨基酸的11.23%,甘氨酸和丙氨酸含量分别占总氨基酸的4.67%和6.55%。天冬氨酸和谷氨酸能增加食物的鲜味,甘氨酸和丙氨酸能使食物具有甜味。这些氨基酸在泽泻花苔中含量很高,这可能是泽泻花苔味道鲜美的原因。蛋白质含量检测说明,不同部位蛋白质含量存在较大差异,其中泽泻花苔蛋白质含量最高,泽泻块茎次之,泽泻茎、叶相对较低,这也与氨基酸的检测结果一致。同时,泽泻花苔中脂肪的含量只有48.0 mg/g,占总质量的4.8%。
相比于其他水生蔬菜,泽泻的蛋白质、氨基酸含量均表现出明显的优势。肖南等[36]对比了莲藕及马蹄莲的营养成分含量,含量最高的莲藕鲜品蛋白质含量为25.6 mg/g,氨基酸含量为15.47 mg/g,含水量为75.86%,折算成干品含量分别为106.0 mg/g和64.1 mg/g。蒋露[37]对比不同品种的莲子,蛋白质含量分别为77 mg/g,折算成干品含量为220 mg/g。黎志彬等[38]对比了不同品种的茭白,氨基酸含量为11.8 mg/g。而泽泻花苔干品的蛋白质和氨基酸含量达到了328.0 mg/g和219.7 mg/g。由此可见,泽泻是一种高蛋白、高氨基酸的蔬菜,具有很高的营养价值。
泽泻不同部位均含有多糖、黄酮、多酚类对人体有益的活性成分,其中多糖和多酚含量相对较高,黄酮含量最低。从总多糖含量看,泽泻块茎中总多糖含量最高,达到9.26 mg/g,泽泻花苔的总多糖含量仅次于块茎,为7.27 mg/g,泽泻茎、叶的总多糖含量分别为5.16 mg/g和4.03 mg/g。从总黄酮含量看,泽泻块茎中总黄酮含量最高,达到2.07 mg/g,泽泻花苔的总黄酮含量为1.77 mg/g,泽泻茎、叶的总黄酮含量分别为0.66 mg/g和0.99 mg/g。从总多酚含量看,泽泻花苔总多酚含量最高,达到了17.63 mg/g,其次是泽泻茎,含量为14.03 mg/g,泽泻叶和块茎总多酚含量分别为8.70 mg/g和5.62 mg/g。从不同部位看,泽泻块茎中总多糖和总黄酮含量最高,泽泻花苔次之,而总多酚含量则以泽泻花苔最高,黄酮、多酚类物质具有显著的抗氧化活性,泽泻不同部位中这2 种活性成分含量测定结果与前期抗氧化能力[22]测定结果一致。而研究报导多糖具有抗炎、降血糖血脂等[39-40]活性,泽泻花苔含有以上活性成分,可用于功能性食品开发。
本研究参照2015版药典[41]对泽泻样品进行前处理,选用超声提取作为样品制备的方法。进一步考察提取溶剂、提取时间、料液比、提取次数对5 个成分提取的影响。最终优化条件为1 g样品粉末加入25 mL乙腈,超声30 min,提取1 次。考察CORTECS UPLC C18(2.1 mm×100 mm,1.6 μm)、ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)、Uitimate UHPLC AQ-C18(2.1 mm×100 mm,1.8 μm)和Syncronis aQ(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)4 种色谱柱对成分分离的影响。最终优选Syncronis aQ(2.1 mm×100 mm,1.7 μm)色谱柱,并优化流速为0.25 mL/min。流动相比较了甲醇-水、乙腈-水、甲醇-0.1%甲酸和乙腈-0.1%甲酸,发现乙腈-水的分离效果最好。通过全波长扫描,发现环氧泽泻烯、泽泻烯醇、泽泻醇B、23-乙酰泽泻醇B和11-去氧泽泻醇B五个成分在波长208 nm处均有较大吸收,故选择波长208 nm作为检测波长。
经测定,泽泻不同部位中均含有环氧泽泻烯、泽泻烯醇、泽泻醇B、23-乙酰泽泻醇B和11-去氧泽泻醇B 5 个成分,其中块茎中5 个成分的总量最高,达到了5.315 mg/g,反映以泽泻块茎入药的合理性,泽泻地上部分也含有以上5 个成分,花苔、茎和叶含量分别为3.139、2.417 mg/g和1.395 mg/g。23-乙酰泽泻醇B为泽泻的一个特征性成分,2015版药典采用23-乙酰泽泻醇B的含量测定对泽泻质量进行控制[41],且现代药理研究表明23-乙酰泽泻醇B具有降血糖、血脂等作用[13],实验结果表明泽泻地上部分也均含有23-乙酰泽泻醇B,含量分别为1.689(花苔)、1.458(茎)、0.896(叶)mg/g,总量与泽泻块茎相当。且泽泻花苔环氧泽泻烯的含量最高,达到0.158 mg/g,为泽泻块茎的2.67 倍,最新研究表明环氧泽泻烯具有降血糖的作用[42]。以上结果提示泽泻地上部分可能具有类似泽泻块茎的降血脂、降血糖等作用,是一种具有一定药用价值的蔬菜,有很好的开发的前景。
本实验对泽泻不同部位的营养成分和活性萜类成分进行测定,其中蛋白、氨基酸、脂肪和多酚在泽泻花苔中含量最高,表明泽泻花苔具有较高的食用价值,黄酮、多糖和活性萜类成分则在泽泻块茎中含量最高,这与嵌入对泽泻块茎的研究基本一致,而泽泻花苔这些成分的含量仅次于块茎,推测其可能具有一定的药用价值,泽泻茎、叶中也含有所测营养成分和部分活性萜类成分,值得进一步深入研究。本实验立足于泽泻非药用部位资源的综合开发,系统比较了泽泻不同部位营养成分和活性萜类成分的含量,为其资源开发提供理论依据。