張士振, 季添英, 馮小妹, 朱晨曦, 尹華寶, 黃訓(xùn)端, 尤碩愚
(安徽大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院, 安徽 合肥 230601)
地木耳(NostoccommuneVauch.)是藍(lán)藻門藍(lán)藻綱念珠藻科(nostocaceae)念珠藻屬植物,平時(shí)所見的片狀藻體是地木耳的原植體(thallus)[1]。地木耳富含人體必需的氨基酸、多種微量元素和維生素等,還含有一定的粗脂肪和粗纖維,是典型的綠色食品[2]。地木耳也可入藥,在《本草綱目》和《中國藥典》中均有記載,有清熱明目,收斂益氣之功效。過去對地木耳的研究多集中于其生態(tài)分布、生理生化、營養(yǎng)成分和人工培養(yǎng)等方面[3],近年來對地木耳多糖的提取及活性研究較多,特別是對其細(xì)胞外多糖的研究更為深入[4]。國外也有對地木耳細(xì)胞形態(tài)學(xué)、分子遺傳學(xué)和化學(xué)分類學(xué)特征的研究[5],但目前國內(nèi)外對地木耳的化學(xué)成分及其生物活性研究仍處于起步階段[6]。
植物次生代謝產(chǎn)物(plant secondary metabolites,PSMs)是指植物體中一大類并非生長發(fā)育所必需的小分子有機(jī)化合物[7]。近年來對地木耳次生代謝產(chǎn)物很少有研究,只有針對地木耳中單一種類次生代謝產(chǎn)物的報(bào)道,沒有一個(gè)較為全面的研究[8]。為此,本研究對地木耳中總酚、總黃酮、總生物堿和縮合單寧這幾類次生代謝產(chǎn)物作了初步的測定與分析,并與黑木耳、銀耳、紫菜、海帶這4種日常食用的菌藻進(jìn)行了比較與分析,為地木耳中活性成分及生物活性的深入研究提供一定的參考。
野生地木耳樣品分別來自安徽合肥、湖北十堰、山西朔州。選新鮮、質(zhì)感好的地木耳,除凈雜草和附著物,洗凈,自然晾干,將晾干的野生地木耳用粉碎機(jī)打碎,干燥保存?zhèn)溆?。黑木耳、銀耳、紫菜、海帶均購于農(nóng)副產(chǎn)品批發(fā)市場,處理方法同上。
香草醛(分析純)、兒茶素(純度97.2%)、沒食子酸(純度90.1%)、蘆丁(純度92.5%,UV測定)、鹽酸小檗堿(純度86.8%)均購自中國食品藥品檢定研究院。
L-2000型高效液相色譜儀(HITACHI)、紫外分光光度計(jì)(UNICO7200)、KQ5200B超聲波清洗器、電子分析天平(精度:0.1 mg)、KDC-40低速離心機(jī)、DK-S42型電熱恒溫水浴鍋、Eppendorf 5424型高速離心機(jī)。
采用分光光度法測定野生地木耳及幾種菌藻中的總酚、總黃酮和縮合單寧含量;采用HPLC法測定總生物堿含量。
總酚測定方法參照李巨秀等[9],標(biāo)準(zhǔn)品為沒食子酸,回歸方程:y= 0.4001x+0.0001,R2= 0.9991。式中y為吸光度,x為沒食子酸濃度(mg/mL),R為相關(guān)系數(shù),線性范圍為:0~1.08 mg/mL。
總黃酮測定方法參照厲榮玉等[10],標(biāo)準(zhǔn)品為蘆丁,回歸方程:y=0.2176x+0.0005,R2= 0.9998。式中y為吸光度,x為蘆丁濃度(mg/mL),R為相關(guān)系數(shù),線性范圍為:0~0.46 mg/mL。
縮合單寧測定方法為“香草醛-鹽酸”法[11],標(biāo)準(zhǔn)品為兒茶素,回歸方程:y=0.5082x-0.0009,R2=0.9991。式中y為吸光度,x為兒茶素濃度(mg/mL),R為相關(guān)系數(shù),線性范圍為:0~0.68 mg/mL。
生物堿測定方法參考秦彥杰等[12],樣品以63%乙醇為溶劑,在41℃條件下超聲提取64 min,使用日立L-2000型高效液相色譜儀(HPLC)測定,標(biāo)準(zhǔn)品為鹽酸小檗堿。檢測條件:色譜柱為HITACHI LaChrom C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm),流動(dòng)相為乙腈-0.1%磷酸溶液(60∶40),流速:0.5 mL/min,進(jìn)樣量10 μL,檢測波長為345 nm,柱溫:30 ℃。
回歸方程:y= 1E-07x+ 0.037,R2= 0.9995。式中y為吸光度,x為鹽酸小檗堿濃度(mg/mL),R為相關(guān)系數(shù),線性范圍為:0~0.52 mg/mL。
我們對3個(gè)不同產(chǎn)地的野生地木耳樣品中的次生代謝產(chǎn)物含量進(jìn)行了測定,數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析檢驗(yàn),結(jié)果顯示,3個(gè)產(chǎn)地的野生地木耳中的4種次生代謝產(chǎn)物的含量無顯著性差異(總酚:F=1.640,P=0.270>0.05;總黃酮:F=0.361,P=0.711>0.05;總生物堿:F=0.380,P=0.699>0.05;縮合單寧:F=0.161,P=0.855>0.05)(表1)。從表1中的含量均值可看出,野生地木耳中總酚含量最為豐富,是野生地木耳次生代謝產(chǎn)物中的主要物質(zhì),其次是總黃酮,以及微量的總生物堿與縮合單寧。
表1 不同產(chǎn)地野生地木耳中次生代謝產(chǎn)物含量
野生地木耳作為一種營養(yǎng)價(jià)值較高的食用藻類,在與日常食用的藻類-紫菜和海帶營養(yǎng)價(jià)值的比較研究中,其蛋白質(zhì)和氨基酸含量高,礦質(zhì)元素種類豐富。對其次生代謝產(chǎn)物方面,本研究對野生地木耳與4種常見食用菌藻類(黑木耳、銀耳、紫菜、海帶)做了相關(guān)比較研究。野生地木耳與4中常見食用菌藻中次生代謝產(chǎn)物含量均值差見表2。
表2 野生地木耳與4種常見食用菌藻中次生代謝產(chǎn)物含量均值差
注:表中負(fù)值表示地木耳中某類次生代謝產(chǎn)物含量低于常見食用菌藻;*:P<0.05。
由表2可知,野生地木耳總酚與樣品中其他4種常見食用菌藻均有顯著性差異(P<0.05),實(shí)驗(yàn)測得野生地木耳中總酚含量均高于黑木耳、銀耳和紫菜,低于海帶中總酚含量;野生地木耳黃酮與樣品中其它4種常見食用菌藻均有顯著性差異(P<0.05),實(shí)驗(yàn)測得野生地木耳中黃酮含量高于黑木耳和銀耳,約為黑木耳的7倍,銀耳的3倍,略低于紫菜中的黃酮含量;野生地木耳生物堿與樣品中其他菌藻類均有顯著性差異(P<0.05),實(shí)驗(yàn)測得野生地木耳中總生物堿含量略高于黑木耳、銀耳和海帶,遠(yuǎn)低于紫菜;野生地木耳縮合單寧與黑木耳的縮合單寧含量無顯著性差異(P>0.05),與銀耳、紫菜、海帶差異顯著(P<0.05),實(shí)驗(yàn)測得銀耳、紫菜、海帶的單寧含量均是野生地木耳的2倍以上。
1)野生地木耳中總酚含量為24.255 mg/g±1.631 mg/g,與其它植物果實(shí)相比,其含量明顯高于獼猴桃果肉(約3.19 mg/g)和新疆洛浦縣沙棗果肉(6.16 mg/g)[13-14]。由此可見野生地木耳中總酚含量豐富,酚類物質(zhì)具有高效的降血壓、降血脂、防治心血管疾病、抗菌消炎等功效,因此野生地木耳具有很高的食用和保健價(jià)值。
2)野生地木耳中總黃酮含量為5.741 mg/g±0.239 mg/g,與其它植物相比,約為生姜(12.50 mg/g)中含量的一半,高于山楂果(0.933 mg/g)中的含量[15, 16]。可見野生地木耳中總黃酮含量比較豐富,食用野生地木耳對人體有很好的保健作用,有研究發(fā)現(xiàn)黃酮類化合物對治療糖尿病具有一定的作用[17]。
3)野生地木耳中總生物堿的含量為0.768 mg/g±0.073 mg/g,與一些中藥材相比,遠(yuǎn)低于中藥材半夏(4.006 mg/g)中的含量,略高于云南省人工栽培的鐵皮石斛總生物堿含量(0.190 mg/g~0.430 mg/g)[18]。野生地木耳中所含生物堿種類尚不明確,但其含量較少,對于野生地木耳的食用和藥用價(jià)值幾乎不會(huì)產(chǎn)生影響。
4)縮合單寧廣泛存在于植物和日常的食物中,食物中縮合單寧過量會(huì)產(chǎn)生一些抗?fàn)I養(yǎng)作用,影響人體對蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)的吸收利用,并且對人體健康也有一定的危害。例如人若攝食超過1.5 mg/g縮合單寧的蠶豆,就會(huì)顯著降低鐵的吸收;遠(yuǎn)東地區(qū)的檳榔含縮合單寧達(dá)110 mg/g~260 mg/g,導(dǎo)致嗜食檳榔者的食管癌、口腔癌患病率高發(fā)[19]。過量的縮合單寧往往也給食品帶來較重的澀味。野生地木耳本身蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)含量豐富,本實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,野生地木耳中含有極微量的縮合單寧,僅為0.069 mg/g±0.009 mg/g,幾乎不會(huì)影響其自身的營養(yǎng)價(jià)值和口感,也不會(huì)對其它食物中蛋白質(zhì)、維生素和礦物質(zhì)的吸收產(chǎn)生影響。
本文綜合比較野生地木耳與4種日常食用菌藻,野生地木耳的總酚和總黃酮的含量處于較高水平,且總酚是野生地木耳中的主要次生代謝產(chǎn)物,野生地木耳中的單寧與總生物堿含量均低于樣品中其它菌藻或與個(gè)別菌藻含量相差不多??偡雍涂傸S酮類物質(zhì)中,有許多是對人體有益的物質(zhì),如茶多酚、類黃酮、異黃酮等。因此,野生地木耳中對人體有益的的天然活性物質(zhì)的含量高于這些日常食用的菌藻,具有較高的食用和保健價(jià)值,對野生地木耳中總酚和總黃酮類物質(zhì)也有一定的開發(fā)利用前景。
參考文獻(xiàn):
[1]王 捷. 念珠藻屬(藍(lán)藻)的分類及分子系統(tǒng)研究[D]. 太原:山西大學(xué). 2011.
[2]鄢貴龍, 紀(jì)麗蓮, 韓銘海, 等. 地皮菜營養(yǎng)成分分析與評價(jià)[J].營養(yǎng)學(xué)報(bào), 2010, 32(1): 97-98.
[3]李敦海, 劉永定. 近十年中國地木耳研究概況[J]. 水生生物學(xué)報(bào). 2003, 27(4): 408-412.
[4]Sakamoto T, Yoshida T, Arima H, et al. Accumulation of trehalose in response to desiccation and salt stress in the terrestrial cyanobacteriumNostoccommune[J]. Phycological Research, 2009, 57: 66-73.
[5]Arima H, Horiguchi N, Takaichi S, et al. Molecular genetic and chemotaxonomic characterization of the terrestrial cyanobacteriumNostoccommuneand its neighboring species[J]. FEMS Microbiol Ecol, 2012, 79(1): 34-45.
[6]Ninomiya M, Satoh H, Yamaguchi Y, et al. Antioxidative activity and chemical constituents of edible terrestrial algaNostoccommuneVauch.[J]. Biosci Biotechnol Biochem, 2011, 75(11), 2175-2177.
[7]董妍玲, 潘學(xué)武. 植物次生代謝產(chǎn)物簡介[J]. 生物學(xué)通報(bào), 2002, 37(11): 17-18.
[8]張 威. 地木耳天然活性物質(zhì)的篩選及活性研究[D]. 蘭州:蘭州大學(xué), 2007.
[9]李巨秀, 王柏玉. 福林-酚比色法測定桑椹中總多酚[J].食品科學(xué), 2009, 30(18): 292-295.
[10]厲榮玉, 錢森和, 董 群, 等. 地木耳總黃酮提取及抑菌作用[J].皖南醫(yī)學(xué)院學(xué)報(bào), 2012, 31(3): 186-190.
[11]秦彥杰, 張玉紅, 王 洋, 等. 黃檗中生物堿含量的高效液相色譜分析[J]. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè), 2004, 24(S1): 115-118.
[12]中國科學(xué)院上海植物生理研究所, 上海市植物生理學(xué)會(huì).現(xiàn)代植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)指南[M].北京: 科學(xué)出版社, 2004: 224-225.
[13]王 華, 曹 婧, 翟麗娟, 等. 獼猴桃果肉提取物抗氧化活性研究[J]. 華北農(nóng)學(xué)報(bào), 2013, 28(2): 144-149.
[14]胡君萍, 楊建華, 王新玲. 新疆沙棗果實(shí)不同部位總酚的含量測定[J].食品科學(xué), 2010, 31(6): 220-222.
[15]莫開菊, 程 超, 黃 鵬.生姜黃酮提取純化及結(jié)構(gòu)的初步鑒定[J]. 食品科學(xué), 2005, 26(9): 229-233.
[16]回瑞華, 侯冬巖, 劉曉媛, 等. 山楂果中黃酮化合物的光譜分析及抗氧化性能測定[J].食品科學(xué), 2006, 27(1): 199-202.
[17]程麗艷, 史 紅. 10種黃酮類化合物對糖尿病致病機(jī)制中重要通路的抑制作用[J]. 中國新藥雜志, 2010, 19(9): 793-796.
[18]鄔浩杰. 半夏總生物堿的含量測定[J]. 海峽藥學(xué), 2010, 22(3): 69-71.
[19]阮志平. 植物單寧與健康[J]. 中國食物與營養(yǎng), 2006(8): 48-50.