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      藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物營(yíng)養(yǎng)成分及抗氧化研究

      2021-06-24 09:04:38郭玉華林妃黃素榮諶振楊光穗王健賀霞尹俊梅
      熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué) 2021年5期
      關(guān)鍵詞:子房藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮

      郭玉華 林妃 黃素榮 諶振 楊光穗 王健 賀霞 尹俊梅

      (1 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院海口實(shí)驗(yàn)站 海南海口 570102;2 海南省熱帶園藝作物品質(zhì)調(diào)控重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 海南???570228;3 中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所 海南儋州 571737;4 海南蓮華生態(tài)文化股份有限公司 海南海口 570125)

      睡蓮又稱子午蓮,為睡蓮科(Nymphaeaceae)睡蓮屬(Nymphaea)多年生水生宿根植物。睡蓮屬共有5 個(gè)亞屬,分別為廣熱帶睡蓮亞屬(Brachyceras)、廣溫帶睡蓮亞屬 (Nymphaea)、古熱帶睡蓮亞屬(Lotos)、新熱帶睡蓮亞屬(Hydrocallis)、澳大利亞睡蓮亞屬(Anecphya)[1]。睡蓮按照生態(tài)型可以分為兩類,耐寒睡蓮和熱帶睡蓮。全世界睡蓮屬植物有50 余種,主要分布在熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū),中國(guó)分布有5種[2]。作為名貴水生花卉,睡蓮葉子多浮于水面,睡蓮花清香遠(yuǎn)溢。睡蓮具有悠久的文化歷史和圣潔的寓意,睡蓮根可以凈化水體,吸附有害重金屬離子,對(duì)生態(tài)環(huán)境具有很好的修復(fù)功能[3];睡蓮花可以用來(lái)泡茶,睡蓮葉柄和花柄均可食用,全株均可入藥以及用來(lái)營(yíng)造濕地自然景觀。作為一種傳統(tǒng)藥物,睡蓮還可用于治療消化不良、痔瘡等;現(xiàn)代中藥化學(xué)及藥理學(xué)研究顯示,睡蓮花瓣中富含多種黃酮類、黃糖苷類、花青素類以及沒(méi)食子酸等酚酸類成分[4],具有很好的抗氧化,抗炎及抗腫瘤等重要生物活性[5]。

      目前,有關(guān)睡蓮的研究主要集中在種質(zhì)資源收集、新品種培育、睡蓮花精油組成、花色形成機(jī)制[6]、花瓣和莖稈的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)分析以及化學(xué)成分分析等方面[7-8]。有關(guān)睡蓮重要生殖器官子房的提取物營(yíng)養(yǎng)組成未見(jiàn)報(bào)道。子房是植物繁育后代的重要器官,其提取物中含有獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),對(duì)其營(yíng)養(yǎng)組成進(jìn)行分析有助于尋找睡蓮新的營(yíng)養(yǎng)功效部位,以及進(jìn)一步將其開(kāi)發(fā)為新的功能營(yíng)養(yǎng)食品原料。

      1 材料與方法

      1.1 材料

      藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物由海南蓮華生態(tài)科技有限公司提供。子房提取物以花托較大的睡蓮花朵作為原料,在盛花期采摘,把摘下的花朵清除花瓣;然后對(duì)花托進(jìn)行清洗、消毒,無(wú)菌環(huán)境下將花托切割,并擠壓花托,把胚胎內(nèi)容物擠出,打碎攪拌,包上過(guò)濾網(wǎng)擠壓即得。

      1.1.2 試劑

      甲基紅、鹽酸、亞甲基藍(lán)、硫酸銅、硫酸鉀、氫氧化鈉、石油醚、乙醇、葡萄糖、蒽酮試劑、濃硫酸、17 種氨基酸標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)自青島德瑞康生物科技有限公司。

      1.1.3 儀器與設(shè)備

      Agilent 1260高效液相色譜儀(美國(guó)安捷倫);240FS 原子吸收分光光度計(jì)(火焰)(美國(guó)安捷倫);SX2-8-10 箱式電阻爐(龍口市電爐制造廠);DHG-9240A 電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);JD200-3B 電子天平(沈陽(yáng)德克天平有限公司);K9840 凱式定氮儀(山東海能科學(xué)儀器有限公司);L-8900 型氨基酸分析儀(日本日立);TU-1901 型紫外分光光度計(jì)(北京譜析通用儀器有限責(zé)任公司);100~1 000 μL移液槍(大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器股份公司);KQ-500DB 型臺(tái)式數(shù)控超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);VM-300S 型漩渦混合器(寧波市鄞州群安實(shí)驗(yàn)儀器有限公司)。

      1.2 方法

      1.2.1 營(yíng)養(yǎng)成分的分析

      蛋白質(zhì)的測(cè)定參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 5009.5—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》第一法凱氏定氮法”;粗脂肪的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 5009.6—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中脂肪的測(cè)定》第一法索氏抽提法”;氨基酸的測(cè)定參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 5009.124—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測(cè)定》”;灰分的測(cè)定參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 5009.4—2016 《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中灰分的測(cè)定》第一法食品中總灰分的測(cè)定”;礦質(zhì)元素鉀、鈉參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 5009.91—2017《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鉀、鈉的測(cè)定》第一法火焰原子吸收光譜法”;鈣的測(cè)定參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 5009.92—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鈣的測(cè)定》第一法火焰原子吸收光譜法”;磷的測(cè)定參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“GB 5009.87—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中鈣的測(cè)定》第一法鉬藍(lán)分光光度法;VC 的測(cè)定參考國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 5009.86—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中抗壞血酸的測(cè)定》第一法高效液相色譜法”;可溶性糖的測(cè)定采用李合生[9]2002年的方法

      1.2.2 抗氧化活性測(cè)定

      糖尿病周?chē)窠?jīng)病變是糖尿病常見(jiàn)的并發(fā)癥之一,糖尿病周?chē)窠?jīng)痛發(fā)病率為 13%~26%,作為臨床上常見(jiàn)和復(fù)雜的糖尿病并發(fā)癥,對(duì)于老年患者的身體影響非常嚴(yán)重,患者長(zhǎng)時(shí)間處于高血糖的狀態(tài)下不僅會(huì)出現(xiàn)血糖紊亂現(xiàn)象,同時(shí)也會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的組織器官壞死現(xiàn)象[1]。而多數(shù)的老年糖尿病患者都伴隨周?chē)窠?jīng)疼痛并發(fā)癥,神經(jīng)痛是糖尿病患者最常見(jiàn)、最復(fù)雜的并發(fā)癥,對(duì)患者的感覺(jué)神經(jīng)、運(yùn)動(dòng)神經(jīng)及自主神經(jīng)產(chǎn)生巨大的影響,影響到患者的生活質(zhì)量[2-3]。因此本研究主要基于糖尿病合并神經(jīng)痛患者探究?jī)?yōu)質(zhì)化護(hù)理干預(yù)方式的作用和效果。具體如下所示:

      1.2.2.1 DPPH自由基清除能力的測(cè)定

      睡蓮子房提取物DPPH 自由基清除能力測(cè)試參照文獻(xiàn)[10]的方法。先用無(wú)水乙醇將子房提取物配置成6個(gè)濃度梯度的樣品溶液,分別為10、5、2、 1、 0.5、 0.25 mg/mL; 之 后 將 DPPH 配 制 成6.5×10-5mol/L 溶液,將2.95 mL DPPH 溶液分別與0.05 mL 乙醇和樣品溶液混和,測(cè)定吸光度值分別為A0和Ai;將 2.95 mL 無(wú)水乙醇與0.05 mL 樣品混合,測(cè)定吸光度值A(chǔ)j。DPPH 清除率=[1-(Ai-Aj)/A0]×100%,以DPPH 清除率為縱坐標(biāo),樣品濃度為橫坐標(biāo),構(gòu)建關(guān)系曲線,計(jì)算IC50值。

      1.2.2.2 ABTS+·自由基清除能力的測(cè)定

      參照翟大才等的方法[11]。將7 mmol/L ABTS與2.45 mmol/L K2S2O8混勻,于暗處反應(yīng)16 h 制得ABTS+·;將睡蓮子房提取物用無(wú)水乙醇分別配制成 10、5、2、1、0.5、0.25 mg/mL 溶液,將 50 μL樣品溶液分別與2.95 mL ABTS+·和2.95 mL 無(wú)水乙醇混合,測(cè)吸光度值分別為Ax和Ay;取50 μL 無(wú)水乙醇與2.95 mL ABTS+·混合,測(cè)得吸光度值A(chǔ)0。ABTS+·自由基清除率= [1-(Ax-Ay)/A0]×100%,以清除率為縱坐標(biāo),樣品濃度為橫坐標(biāo),構(gòu)建關(guān)系曲線,計(jì)算IC50。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 宏量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)

      海南產(chǎn)藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物中可溶性糖含量遠(yuǎn)低于其他3種睡蓮的花和莖。藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物蛋白質(zhì)含量相較于其他3種睡蓮花偏低,其脂肪含量遠(yuǎn)低于其他3種睡蓮莖和花。灰分含量是礦質(zhì)元素的一個(gè)間接反映,藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物總灰分含量亦遠(yuǎn)低于其他3種睡蓮莖、花(表1)。

      表1 睡蓮子房提取物與莖花中宏量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的比較 單位:mg/hg

      2.2 無(wú)機(jī)鹽與VC

      無(wú)機(jī)鹽類礦質(zhì)元素通常對(duì)植物的生長(zhǎng)發(fā)育不同階段具有重要的生理作用。本研究選擇性地檢測(cè)了部分重要礦質(zhì)元素,發(fā)現(xiàn)子房提取物中含有鈣、磷、鉀,其中元素磷的含量相對(duì)較高,明顯高于文獻(xiàn)報(bào)道的睡蓮莖中磷的含量,而鈣和鉀的含量與紅梗菜用睡蓮莖中的含量相當(dāng)(表2)。然而,子房提取物中未檢出鐵和VC,說(shuō)明睡蓮子房提取物中無(wú)機(jī)鹽的種類和含量明顯不同于睡蓮其他組織部位,具有自己的獨(dú)特性。

      表2 睡蓮子房提取物與莖中無(wú)機(jī)鹽和VC的比較 單位:mg/g

      2.3 氨基酸組成

      由表3 可知,藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物中含有17種氨基酸,其中谷氨酸含量最高,達(dá)到150 mg/hg。谷氨酸大量存在于谷類蛋白質(zhì)中,作為人體生長(zhǎng)所需重要氨基酸,具有多種重要生理功能,也是味精的主要成分。相比于其他幾種海南睡蓮莖和花中的氨基酸組成,藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物中的氨基酸種類更為豐富,且絕大多數(shù)氨基酸含量都遠(yuǎn)高于文獻(xiàn)報(bào)道的睡蓮莖和花;氨基酸總量達(dá)到667 mg/mL,其中必需氨基酸含量高達(dá)159 mg/mL,亦明顯高于文獻(xiàn)報(bào)道的睡蓮花和莖。由于氨基酸對(duì)植物和人體的生長(zhǎng)發(fā)育極其重要,藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物獨(dú)特的氨基酸營(yíng)養(yǎng)組成和含量,可能有助于其下一代的生長(zhǎng)和發(fā)育。

      表3 睡蓮子房提取物與莖花中氨基酸組成的比較 單位:mg/g

      2.4 抗氧化

      2.4.1 DPPH自由基清除能力的測(cè)定結(jié)果

      從DPPH 自由基清除能力測(cè)試結(jié)果可知,隨著藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物濃度的增加,其自由基清除能力也不斷增強(qiáng);然而當(dāng)濃度達(dá)到2 mg/mL 以后,隨著濃度的增大,其活性氧清除能力增加不明顯(圖1)。整體看,盡管藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物有一定自由基清除能力,但其活性明顯低于VC。在小于2 mg/mL 內(nèi),VC 濃度 (X) 與 DPPH 自由基清除率(Y)的回歸方程為:Y=1.302 8X+ 0.303 5(r=0.857 6),IC50=0.150 8 mg/mL;藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物濃度(X)DPPH 自由基清除率(Y)的回歸方程為:Y=0.272X+0.136 8(r=0.947 5),IC50=1.335 3 mg/mL。

      圖1 藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物對(duì)DPPH自由基的清除能力

      2.4.2 ABTS+·自由基清除能力的測(cè)定結(jié)果

      由圖2可知,隨著藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物濃度的增加,其對(duì)ABTS+·自由基的清除率也不斷增加,濃度為1.0 mg/mL 時(shí),對(duì)自由基的清除率僅為47.24%,明顯低于相同濃度的VC 的自由基清除率(95.96%)。

      圖2 藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物對(duì)ABTS+·自由基的清除能力

      因此,藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物雖具有一定的自由基清除能力,但清除能力低于VC。在小于2 mg/mL 時(shí),VC 濃度(X)與ABTS+·自由基清除率(Y)的回歸方程為:Y=1.270 4X+0.266 1(r=0.997 3),IC50=0.184 1 mg/mL;藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物濃度(X)與ABTS+·自由基清除率(Y)的回歸方程為:Y=0.337 4X+ 0.094 3 (r=0.989 4),IC50=1.202 4 mg/mL。

      3 討論與結(jié)論

      子房是植物孕育下一代的重要器官,其內(nèi)含物的營(yíng)養(yǎng)組成不同于其他組織部位。本研究對(duì)海南產(chǎn)熱帶藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物的各種營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了檢測(cè)分析,發(fā)現(xiàn)其中大部分營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)如可溶性糖、蛋白質(zhì)、脂肪、灰分等均明顯低于睡蓮莖、花等組織部位;鈣、磷、鉀、鐵等礦質(zhì)元素中,只有磷含量稍高于莖,其他成分含量均低于睡蓮莖,且提取物中不含有VC。本研究結(jié)果顯示,藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物中含有檢測(cè)的17 種氨基酸,且絕大多數(shù)含量顯著高于文獻(xiàn)報(bào)道的睡蓮莖和花等組織部位。氨基酸通常對(duì)植物和人體生長(zhǎng)發(fā)育具有重要的生理功能,尤其是人體必需氨基酸的缺乏會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)相應(yīng)生理疾病。睡蓮受精后胚胎的發(fā)育主要靠子房里的內(nèi)含物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),其中豐富的氨基酸含量可能會(huì)對(duì)胚胎到種子發(fā)育的階段具有重要促進(jìn)作用。另外,氨基酸還是重要的風(fēng)味物質(zhì)[12],子房提取物的高氨基酸含量有助于將其開(kāi)發(fā)為一種獨(dú)特的純天然食品風(fēng)味添加劑。本研究所采用的實(shí)驗(yàn)材料藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮是由William Ticker 于1946 年培育出來(lái)的,該品種多呈藍(lán)色或淺藍(lán)色,色澤淡雅,氣味芬芳,瓶插開(kāi)花時(shí)間長(zhǎng),可持續(xù)4~5 d,是一種理想的切花材料;另外,該品種具有顯著胎生現(xiàn)象,能夠短時(shí)間內(nèi)快速大量繁殖,產(chǎn)花量大,可以很好地滿足產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)的需求。

      藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物對(duì)DPPH 和ABTS 自由基清除能力的分析結(jié)果顯示,提取物濃度與清除率間呈正相關(guān),隨著提取物濃度的逐漸增大,清除率逐步增大。睡蓮提取物對(duì)DPPH 自由基的清除能力在低濃度(小于10 mg/mL)時(shí)顯著低于抗壞血酸,對(duì)ABTS 自由基的清除能力在低濃度(小于5 mg/mL)時(shí)也顯著低于抗壞血酸,這可能與其VC 含量低(未檢測(cè)出) 相關(guān),其他生物活性有待進(jìn)一步研究。

      睡蓮是一種名貴的水生觀賞花卉,其花色艷麗,清香遠(yuǎn)溢,具有出于淤泥而不染的品性,深受人們的喜愛(ài)[13]。睡蓮是古埃及的國(guó)花以及古印度佛教和婆羅門(mén)教的象征,具有悠久的文化底蘊(yùn)[14]。除了觀賞價(jià)值外,睡蓮的食用價(jià)值以及保健功效近年來(lái)也越來(lái)越多地被人們認(rèn)識(shí)和接受。本研究結(jié)果顯示,藍(lán)鳥(niǎo)睡蓮子房提取物常規(guī)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量較低,但其氨基酸含量較高,仍具較好的開(kāi)發(fā)價(jià)值。另外,由于子房作為植物生殖器官的特殊性,其提取物中是否含有激素類成分以及其他小分子活性化合物尚未知曉,這也是今后研究的重要內(nèi)容。

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