杨金宏,陈正余,孟 刚,孔卫青
(安康学院/陕西省蚕桑重点实验室,陕西 安康 725099)
桑葚是由大量小核果集合而成为的聚花果果实,是国家“既是食品又是药品(1985)”的农产品之一,并被列入《中华人民共和国药典》,具有很高的食药用价值。桑葚富含黄酮、绿原酸、原花青、多糖、有机酸等活性物质,具有保护神经、提高免疫力、减肥、预防癌症、糖尿病、心血管疾病等功效[1]。同时,成熟桑葚还含丰富的花青素(矢车菊素-3-葡萄糖苷)(C3G)成分,具有抗氧化、抗衰老、增强血管弹性、消炎抗过敏等功效[1-3]。在韩国和日本,桑葚也被用于民间医药药理作用,包括退烧、治疗喉咙痛、肝肾保护、视力改善以及降血压等[4,5]。
桑葚可新鲜食用,也可干燥或加工成酒、果汁和果酱,味道鲜美,热量低、营养高,深受大众喜爱。随着近年来人们保健意识的增强,果酒以其低酒度、时尚、个性化等元素,很好地满足了人们对时尚酒精饮料的认同和追求。利用天然酿酒酵母,将新鲜桑葚榨汁糖发酵转化为酒精生产的桑果酒,酒质醇厚芳香、酒体清亮透明[6],深受消费者喜爱,但相关制品活性成分的含量及其功效等未见研究报道。本研究对采摘自中度富硒土壤的桑果原汁和桑果酒进行研究,测定了其中的类黄酮、总酚、原花青素、绿原酸、C3G、木犀草苷和硒等的含量,及其总抗氧化活性。
1.1.1 材料 桑葚品种红果2 号,采摘自安康市石泉县城关镇,选取成熟度高、含糖量高、无霉变及病虫害的新鲜桑葚,利用打浆机制作桑果原汁。桑果酒的制作:桑果原汁加入0.008%(W/V)SO2,0.1%(W/V)的酿酒酵母,22 ℃发酵7 d,桑果原汁和桑果酒在陕西博硒农业科技有限公司制作完成。
1.1.2 主要仪器设备 Agilent 1100 高效液相色谱仪、Thermo X Series II 电感耦合等离子体质谱仪。Millipore 超纯水系统、Multiskan Sky 全波长酶标仪,低温离心机Microfuge 22R、离心机Z-160M 等。
1.1.3 主要试剂 没食子酸、芦丁、儿茶素、绿原酸、木犀草苷标准品购于上海源叶生物科技有限公司;矢车菊素-3-葡萄糖苷标准品来自中国计量所;硒标准储备液(1 000 μg/mL)购自国家有色金属及电子材料分析测试中心;乙腈、硝酸为优级纯;乙醇、亚硝酸钠、硝酸铝、氢氧化钠、稀盐酸、磷酸二氢钾等为分析纯,购自天津化学试剂厂。
1.2.1 总酚含量测定 分别取桑果原汁和桑果酒0.5 mL,针头式过滤器(0.22 μm)过滤,福林酚试剂法[7]测定其总酚含量,以没食子酸为标准品,测定760 nm 吸光度并制作标准曲线,计算桑果原汁和桑果酒总酚含量。
1.2.2 原花青素含量测定 原花青素含量测定采用香草醛法[8],以儿茶素为标准品,测定 500 nm 吸光度并制作标准曲线,计算样品原花青素含量。
1.2.3 类黄酮含量测定 类黄酮含量的测定采用亚硝酸盐比色法[9],以芦丁为标准品,测定 510 nm 吸光度并制作标准曲线,计算样品类黄酮含量。
1.2.4 绿原酸含量测定 绿原酸含量使用HPLC 方法[10],流动相 A 为甲醇,B 为 1% 乙酸水,检测波长280 nm。配制0.5、2.0、16.0、80.0、200.0、400.0 μg/mL的绿原酸标准品溶液测定并制作标准曲线,计算样品绿原酸含量。
1.2.5 C3G含量测定 C3G含量测定方法同“1.2.4”,流动相A 为1.6%甲酸水溶液,B 为1.6%甲酸甲醇溶液,检测波长530 nm。配制2.5、5.0、10.0、25.0、50.0、100.0 μg/mL 的C3G 标准品溶液测定并制作标准曲线,计算样品的C3G 含量。
1.2.6 木犀草苷含量测定 木犀草苷含量测定方法同“1.2.4”,流动相A 为1%乙酸水溶液、流动相B 甲醇,检测波长350 nm。配制0.1、1.0、10.0、40.0、100.0、200.0 μg/mL 木犀草苷标准品溶液测定并制作标准曲线,计算样品木犀草苷含量。
1.2.7 硒含量测定 样品硒含量采用ICP-MS 方法[11]测定,配制 0、5、10、20、30 μg/L 的系列硒标准溶液,制作硒溶液标准曲线,计算样品硒含量。
1.2.8 对羟基自由基的清除作用 采用邻二氮菲-Fe2+比色法计算样品羟自由基清除能力[12],测定样本吸光度记为A测,去离子水代替样品作对照的吸光度记为A对,去离子水代替H2O2测吸光度记为A空,根据公式D=(A测-A对)/(A空-A对)×100%计算样品的羟自由基清除率。
1.2.9 抗氧化活性测定 制备FRAP 工作液[13],分别取桑果原汁和桑果酒6 μL,加入预热至37 ℃的FRAP 工作液 180 μL、ddH2O 18 μL,反应 20 min 后,酶标仪测定593 nm 吸光度,测定以双蒸水为空白对照。以0.2~1.6 mmol/L FeSO4溶液做标准曲线,以每克样本每分钟产生1 μmol Fe2+-TPTZ 定义为一个酶活力单位,计算样品的总抗氧化活性。
所有样品均平行测定3 次,结果以x±s表示,显著性和极显著值分别为P<0.05 和P<0.01。
2.1.1 总酚含量测定结果 用没食子酸制作标准曲线,获得回归方程y=2.808x+0.001 2,R2=0.999 7,相关系数R2均大于0.99,说明吸光度与浓度之间存在较好的线性关系,试验的准确性高。进一步测得桑果原汁中总酚含量为(6.085±0.202)mg/mL,桑果酒总酚含量为(1.633±0.088)mg/mL,二者差异极显著(P=0.001 0)。
2.1.2 原花青素含量测定结果 获得标准曲线的回归方程为y=0.009 7x+0.000 6,R2=0.999 9。测得桑果原汁和桑果酒的原花青素含量分别为(1.838±0.097)、(0.345±0.071)mg/mL,二者差异极显著(P=0.002 7)。
2.1.3 类黄酮含量测定结果 获得标准曲线的回归方程为y=2.51x+0.000 7,R2=0.999 6。测得桑果原汁和桑果酒的类黄酮含量分别为(7.675±0.142)、(0.570±0.063)mg/mL,二者差异极显著(P=0.000 2)。
2.1.4 绿原酸含量测定结果 绿原酸的保留时间是6.157 min,绿原酸标准品制作的标准曲线回归方程为y=15.371x-15.504,R2=0.999 6,相关系数R2均大于0.99,说明峰面积与浓度之间存在较好的线性关系。测得桑果原汁和桑果酒的绿原酸含量分别为(11.550±0.508)、(1.453±0.108)μg/mL。
2.1.5 C3G 含量测定结果 C3G 的保留时间是24.793 2 min(图 1),测得桑果原汁中 C3G 含量为81.476±2.417 μg/mL,桑果酒中没有检测到C3G。
2.1.6 木犀草苷含量测定结果 木犀草苷的保留时间是5.160 1 min(图2),测得桑果原汁和桑果酒中木犀草苷的含量分别为(6.750±0.706)、(1.061±0.205)μg/mL。
2.1.7 硒含量测定结果 硒标准曲线的回归方程为y=147.26x+41.603,R2=0.999 8,测得桑果原汁中硒含量为(2.221±0.034)μg/L,桑果酒中硒含量为(2.246±0.118)μg/L,二者间差异不显著(P=0.881 9)。两个样品硒含量均未达到国家富硒食品质量标准规定(≥ 10 μg/L)。
2.2.1 羟自由基清除率 羟自由基清除率是样品抗氧化能力的重要指标之一,测得桑果原汁羟自由基清 除 率 为(6.533±1.260)% ,桑 果 酒 为(11.030±0.321)%,二者差异显著(P=0.014 4)。
2.2.2 对铁离子的还原能力 FeSO4标准曲线回归方程为y=0.422 1x-0.004 8,R2=0.997 9,桑果原汁和桑果酒对铁离子的还原力分别为(2 363.696±129.319)、(108.614±4.789)U/mL,二者差异极显著(P=0.001 0)。
桑葚鲜果含有大量的水分(80%~85%),不能保存,进行干制、酿酒或进行活性成分提取[14]是目前桑葚储存和利用的主要出路。试验对桑葚直接榨汁和酿造果酒的功能成分和抗氧化活性进行研究,发现桑果原汁的总酚、原花青素、类黄酮、绿原酸、木犀草苷和矢车菊素-3-葡萄糖苷(C3G)等成分的含量均显著高于桑果酒,二者的硒含量无显著差异。这可能与桑果原汁直接来自桑葚,未经过任何加工,能够较好保存桑葚有效成分有关。
进一步测定显示,桑果原汁对铁离子还原能力显著优于桑果酒,而桑果酒对羟自由基的清除率优于桑果原汁。羟自由基具有强氧化能力,可作用于体内蛋白质、核酸等生物分子,使细胞结构、功能受损,体内代谢紊乱,引起疾病。桑果酒的羟自由基清除率更高,说明桑果酒也是一种具有很好发展前景的健康产品。由于试验所测指标多依据桑葚成分确定,且仅对成酒前后进行了比较,而桑果酒酿造过程中的真菌发酵产生的次级代谢产物、动力学变化及其对桑果酒保健功能的作用有待于进一步的研究。