牛小杰,孫魯陽
(1.徐州醫(yī)藥高等職業(yè)學(xué)校 江蘇,徐州 221116;2.聊城市第二人民醫(yī)院 山東,臨清 252600)
黑豆還可以稱為菜豆、烏豆,與黃豆相比,黑豆中所含蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)略高,其中含有獨(dú)特的花色苷類物質(zhì)使得其具有更明顯的生物活性,如清火、抗氧化等[1]。當(dāng)前,人們對(duì)黑豆的研究正不斷加深并取得了很大的進(jìn)步,其中對(duì)于黑豆中花色苷的研究也日益發(fā)展并被人們廣泛的應(yīng)用到食物和醫(yī)藥中。
黑豆在生活中除了能夠提供能量外,還能發(fā)揮其他的功能,如在醫(yī)療保健上的抗氧化和抗衰老的功能、降低血脂的功能、抗動(dòng)脈粥樣硬化等多項(xiàng)生物活性,經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這主要是由于黑豆中的花色苷發(fā)揮作用。因此,對(duì)黑豆中花色苷的研究也越來越重視,其中主要包括花色苷的提取、分離純化,結(jié)構(gòu)測定以及生物活性的研究。
當(dāng)前,黑豆花色苷提取方式有很多,主要可以分為化學(xué)提取法、物理提取法,也可以使用多種方式協(xié)同作用。比如:響應(yīng)面法輔助超聲波法提取花色苷。
化學(xué)提取法即是指溶劑提取法,主要包括水浸提取方式和醇提取方式。Ignasius Radix Astadi等就用0.1%HCl水溶液對(duì)黑豆中的花色苷堿性提取,并用Folin-Ciocalteu對(duì)其進(jìn)行測定,花色苷的含量為1.45±0.13g/100g[2]。Rocio A等人就以60%的乙醇和0.1%的醋酸為混合溶劑對(duì)黑豆種皮中的花色苷進(jìn)行提取[3]。
牛娟娟等人探究了用水提取黑豆中花色苷的各個(gè)因素對(duì)提取效果的影響程度,實(shí)驗(yàn)表明黑豆花色苷提取的因素中料液比影響最大,提取時(shí)間影響最小。在探索到的最高的提取率為2.17mg/g[4]。曹春艷,趙永華等人就用60%體積分?jǐn)?shù)的乙醇,1:100的料液比,在此條件下進(jìn)行提取了花色苷,隨后進(jìn)行了一系列的試驗(yàn),在試驗(yàn)確定的條件下,提取率可達(dá)到18%[5]。
物理輔助提取法主要是輔助使用各種儀器,提高黑豆中花色苷的提取率。劉長慧等人研究了不同產(chǎn)地黑豆,對(duì)其進(jìn)行超聲法提取花色苷,發(fā)現(xiàn)在五常生長的黑豆中花色苷提取率最高為3.035mg/g[6]。高雪琴等研究了微波輔助乙醇的方法提取黑豆中的花色苷,并進(jìn)行了3因素的一系列正交試驗(yàn),最終明確了適宜的方式[7]。
人們將響應(yīng)面應(yīng)用到了食品、醫(yī)藥等方面上,以尋求最佳的實(shí)驗(yàn)方案。盧春曉等人就采用此方法,對(duì)黑豆皮的花色苷提取進(jìn)行了探索,首先設(shè)計(jì)了5個(gè)單因素試驗(yàn),結(jié)合響應(yīng)面和試驗(yàn)結(jié)果,確定最佳的實(shí)驗(yàn)條件,經(jīng)過驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)條件可以更加精確,在此條件下,花色苷的提取率接近0.66%[8]。
幾乎不存在一種方法提取后的物質(zhì)的溶劑系統(tǒng)中,只有花色苷而不存在其他的物質(zhì),因此需采用一定的方法對(duì)所得到的物質(zhì)進(jìn)行純化分離[9]。對(duì)于黑豆中花色苷的提取方法主要有沉淀法、柱層析法或膜技術(shù)等分離純化黑豆中的花色苷。
沉淀分離是化學(xué)中最常用的一種方法。王少波等人進(jìn)行一系列試驗(yàn),研究結(jié)果顯示,當(dāng)乙醇的含量由80%左右提升至95%左右時(shí),比值增加量并不明顯。但此時(shí)多糖等成分的幾乎已不存在,而氨基酸類物質(zhì)仍有殘留,因此還需要進(jìn)一步分離純化[10]。
大孔樹脂柱是柱層析法的一種主要方法。與其它方法相比,大孔樹脂適用范圍廣、預(yù)處理簡單、可重復(fù)利用,現(xiàn)在被人們普遍使用。Xiaoxi Wang,Conly Hansen等人就用5種不同類型的大孔樹脂對(duì)黑豆罐頭溶液中花色苷進(jìn)行分離純化,比較得出sp700的提純效果最好[11]。劉岱琳,董晉泉等人就考察了6中不同類型的樹脂,最終選取YWD-01大孔吸附樹脂進(jìn)行黑豆花色苷的精制。并發(fā)現(xiàn)在一定的條件下(體積分?jǐn)?shù)50%的乙醇),大孔樹脂可以實(shí)現(xiàn)對(duì)黑豆中的紅色素進(jìn)行解吸,甚至通過加入適量的蒸餾水,減少拖尾的現(xiàn)象[12]。徐金瑞,張名位等人通過10種大孔樹脂對(duì)黑豆種皮花色苷的純化作用,最終選取AB-8大孔樹脂作為分離純化黑大豆種皮花色苷是最合理的,采用此種樹脂分離后,黑豆花色苷含量和生物活性具有明顯的提高[13]。
膜分離技術(shù)是最近分離技術(shù)的研究熱點(diǎn),其分離效率較高、操作簡單,可以實(shí)現(xiàn)環(huán)保綠色化[14]。楊小劍、沈瑞敏等人采用膜技術(shù)對(duì)黑豆花色苷進(jìn)行純化并對(duì)微濾膜和超濾膜進(jìn)行選擇,確定的膜N100-GM-DL分離純化得到的花色苷提取液,其提取率可以達(dá)到3.8 mg/L。
Slad-Zˇilic'等人就對(duì)三種不同豆類:黑豆、黃豆和去殼菜豆,進(jìn)行抗氧化性物質(zhì)研究,發(fā)現(xiàn)黑豆皮中含有豐富的花色苷類物質(zhì)并對(duì)它的清除ABTS+進(jìn)行測定,清除能力最高達(dá)597.46 Eq/Kg。徐金瑞,張名位等人就在體外環(huán)境下,探究了抗氧化能力,結(jié)果表明黑豆皮花色苷提取物對(duì)體外清除自由基具有很強(qiáng)的作用,其清除能力可以達(dá)到維生素C的2倍。
張繼曼等人就提取純化后的黑豆花色苷的降血糖性進(jìn)行了研究,他們?cè)O(shè)置了4組試驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),對(duì)于使用黑豆花色苷組的小鼠,其血糖含量有一定的變化,且花色苷含量越高,降血糖效果越明顯;另外,其研究發(fā)現(xiàn),花色苷實(shí)現(xiàn)降血糖作用的原因可能是通過提高胰島素的含量實(shí)現(xiàn)的。
研究還發(fā)現(xiàn)黑豆的花色苷在一定程度上具有保肝的作用。劉曉芳等通過小鼠實(shí)驗(yàn),利用從黑豆中提取的紅色素對(duì)肝損傷的小鼠進(jìn)行治療,研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過黑豆的紅色素處理的小鼠,其肝臟損傷系數(shù)可以大大降低,從而說明黑豆中的紅色素在一定程度上可以實(shí)現(xiàn)保肝的作用。
黑豆中的花色苷提取、純化分離等技術(shù)以被廣泛研究并日益成熟,并且花色苷具有各種生物活性,其正被人們廣泛應(yīng)用在我們生活中的各個(gè)行業(yè)中,因此我們要了解其結(jié)構(gòu)和作用原理,這需要我們進(jìn)一步探索。