于雅琴,張 鵬
(1.天津師范大學(xué)a.城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,b.天津市水資源與水環(huán)境重點實驗室,天津300387;2.天津市院士科技活動中心,天津300041)
西蘭花又稱青花椰菜,原產(chǎn)歐洲,20世紀(jì)初傳入我國.西蘭花熱量低、纖維多,富含礦物質(zhì)、蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素C等,營養(yǎng)極其豐富,不僅有利于人的生長發(fā)育,增強機體免疫,而且具有抗衰老的作用.現(xiàn)代科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),西蘭花含有豐富的葉酸,經(jīng)常攝取西蘭花可使因葉酸缺乏所致的紅血球異常、貧血等現(xiàn)象得到緩解.西蘭花是含有類黃酮最多的食物之一,類黃酮除了可以防止感染,還是最好的血管清理劑,能夠阻止膽固醇氧化,防止血小板凝結(jié)成塊,從而減少心臟病與中風(fēng)的危險.另外,西蘭花中高含量的維生素C能夠提高機體免疫力,具有很強的清除自由基作用,尤其對致癌物亞硝酸胺的形成有明顯的阻斷作用[1-2].研究還表明,西蘭花中含豐富的葡萄糖異硫氰酸鹽類的輔助化合物,可阻礙早期癌細(xì)胞的生長,有助于增強人們對癌細(xì)胞的抵抗能力,降低患癌癥的風(fēng)險,尤其是在防治胃癌、乳腺癌方面效果尤佳[3-6].由于西蘭花具有良好的營養(yǎng)和保健價值,因此,管佳[7]以高效液相色譜法檢測西蘭花的提取成分之一,即蘿卜硫素.錢麗麗等[8]采用甲醇回流提取法提取西蘭花中硫代葡萄糖苷的工藝,對西蘭花中不同部位硫代葡萄糖苷的含量以及抑菌能力進行研究.姜小萍[9]對西蘭花乙醇提取物的抗氧化性進行了研究,證實其提取物具有清除二苯代苦味肼自由基(DPPH)的能力.張嬋娟[10]用乙酸乙酯作為溶劑,使用硅膠柱提取西蘭花中的萊菔硫烷,用高效液相色譜對萊菔硫烷進行定性鑒定和含量測定.國外也有一些提純方面的研究[11-12],這些研究只是介紹了如何利用甲醇、乙醇或乙酸乙酯等溶劑提取西蘭花的少數(shù)幾種成分,對更多成分的提取未加以關(guān)注;另一方面,由于提取過程中用到溶劑加熱回流,因此浸取時間過長,所用溶劑也較多.
本研究采用少量乙醇作為溶劑,利用微波消解系統(tǒng)進行萃取,操作簡便,溶劑用量少.結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀進行多種組分的成分鑒定[13],為進一步研究西蘭花的營養(yǎng)價值與保健功效提供了依據(jù).
GC-MS聯(lián)用儀(Thermo Focus DSQ II),TR-5MS色譜柱(30m×25mm×0.25μm),NIST05標(biāo)準(zhǔn)譜圖庫.ETHOS1微波溶解-萃取系統(tǒng).
所用溶劑均為色譜純(天津市第六試劑廠),西蘭花為市售,用去離子水洗凈后烘干備用.
稱取5g研磨后的干燥西蘭花,置于微波萃取罐中,加10mL乙醇.將密閉的萃取罐置于微波爐內(nèi),于80℃加熱15min.待萃取罐冷卻后,過濾,殘渣用乙醇清洗2~3次,合并濾液和洗滌液.定量轉(zhuǎn)移濾液至硅膠柱,洗脫溶劑為乙酸乙酯與石油醚混合液,二者體積比為1∶3.濾液經(jīng)無水硫酸鈉干燥12h,然后過濾,再將其經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1.5mL左右,用正己烷溶劑替換,繼續(xù)經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1mL備用,進行上機測試.
氣相色譜條件:柱子初始溫度60℃,保持5min,以5℃/min升至150℃,保持50min,再以10℃/min升至220℃,保持60min.進樣口溫度250℃;質(zhì)譜連接線溫度250℃;高純氦氣為載氣,流速1.0mL/min;分流比60∶1;進樣量1.0μL.
質(zhì)譜條件:質(zhì)譜電離方式為EI,電子轟擊源電子能量70eV,離子源溫度250℃;電子倍增器電壓1.0×105V;溶劑延遲時間:3min;掃描范圍m/z:50~1 000aum.
按上述GC-MS分析條件對西蘭花乙醇提取物成分上機測試,得到西蘭花乙醇提取物的總離子流色譜圖(圖1).
圖1 西蘭花乙醇提取物的總離子流色譜圖Fig.1 Total ion current chromatogram of ethanol extracts of broccoli
各峰的鑒定主要通過NIST05譜庫檢索,并根據(jù)有機化合物質(zhì)譜斷裂的一般規(guī)律和文獻報道的數(shù)據(jù)[13]分析確定,利用峰面積歸一化法計算各峰面積的相對含量(結(jié)果見表1).共鑒定了西蘭花乙醇提取物中的45種化學(xué)成分,結(jié)果顯示這些成分的質(zhì)量占總量的85.05%,其中醇類、有機酸類、酯類是西蘭花乙醇提取物中的主要化學(xué)成分.具體成分中,醇類的含量最豐富,12種醇類的質(zhì)量分?jǐn)?shù)達到總量的35.01%,其中又以正二十八烷醇為主,占總量的24.06%;其次是酯類,達到總量的14.11%,芥酸甲酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.53%,在所有酯類中含量最大;有機酸類雖然只有3種,但也達到了總量的13.49%,其中有機酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大,達到總量的7.35%.
表1 西蘭花乙醇提取物化學(xué)成分的GC-MS分析結(jié)果Tab.1 Chemical components and relative contents in the ethanol extracted from broccoli
以微波溶解-萃取系統(tǒng)進行西蘭花的乙醇提取,方法簡便,穩(wěn)定性好,也可用于其他相關(guān)品種植物成分的提取.將GC-MS聯(lián)用技術(shù)應(yīng)用于西蘭花化學(xué)成分的分析鑒定上,檢測了西蘭花乙醇提取物中的45種化學(xué)成分.采用峰面積歸一化法測定了各物質(zhì)的相對含量,結(jié)果顯示這45種化學(xué)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.05%.其中醇類、有機酸類、酯類為西蘭花乙醇提取物中的主要化學(xué)成分.該結(jié)果能為西蘭花營養(yǎng)價值與保健功效的進一步綜合開發(fā)利用提供一定的科學(xué)依據(jù).另外,對于西蘭花中其他豐富的蛋白質(zhì)、有機酸、多種氨基酸、以及多種對人體有益的礦物質(zhì)等,仍有待于深入研究.
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