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    余甘子褐變過程中沒食子酸等四種成分含量變化及分析

    2016-09-25 02:28:32陳平龔建瑜左曉霜華杰馬定乾范源
    中國現(xiàn)代中藥 2016年11期
    關(guān)鍵詞:甘子單寧酸胡蘿卜素

    陳平,龔建瑜,左曉霜,華杰,馬定乾,范源

    (1.云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500;2.云南中醫(yī)學(xué)院 臨床醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500)

    ·基礎(chǔ)研究·

    余甘子褐變過程中沒食子酸等四種成分含量變化及分析

    陳平1,龔建瑜1,左曉霜1,華杰1,馬定乾1,范源2*

    (1.云南中醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500;2.云南中醫(yī)學(xué)院 臨床醫(yī)學(xué)院,云南 昆明 650500)

    目的:測定并分析在相對(duì)恒溫密閉貯藏條件下新鮮余甘子褐變過程中沒食子酸、單寧酸、五沒食子酰基葡萄糖(β-PGG)、β-胡蘿卜素的含量變化。方法:將余甘子果實(shí)20 ℃條件下用棕色廣口瓶密封避光儲(chǔ)藏,每3天用反相高效液相色譜法(RP-HPLC)測定沒食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素的含量及pH值和可滴定酸的變化。結(jié)果:余甘子中的沒食子酸在自采摘后第19天左右含量最高,余甘子中的單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素在剛采摘第1天含量最高,pH值在第22天最高,而可滴定酸在第4天最高。結(jié)論:實(shí)驗(yàn)提示褐變過程中可滴定酸比pH值相對(duì)靈敏且與沒食子酸、單寧酸、β-PGG、胡蘿卜素呈相關(guān)性趨勢,提示沒食子酸和可滴定酸可作為褐變過程中質(zhì)控指標(biāo)之一,可以為余甘子果實(shí)儲(chǔ)藏、預(yù)防褐變提供一定的參考。

    余甘子;沒食子酸;單寧酸;β-PGG;β-胡蘿卜素;RP-HPLC

    余甘子Phyllanthusemblica是大戟科(Euphorbiaceae)葉下珠屬(phyllanthus)落葉喬木或灌木藥用植物,生長在中國亞熱帶、熱帶部分地區(qū),特別是干熱河谷地區(qū)。余甘子作為藥食兩用的植物,各個(gè)部分功用廣泛,涉及42種藥用功效。余甘子常被應(yīng)用于傳統(tǒng)醫(yī)藥系統(tǒng),如中國醫(yī)藥和阿育吠陀醫(yī)學(xué)。我國中醫(yī)藥體系認(rèn)為,余甘子味甘、酸、澀、涼,歸肺、胃二經(jīng),具有清熱涼血、消食健胃、生津止咳的功效,主要用于血瘀、消化不良、腹脹、咳嗽、喉痛口干等證。此外,余甘子具有補(bǔ)益、保肝、抗氧化、抗病毒、抗腫瘤、抗衰老、抗高血壓、降血脂等保健作用[1-2]。

    余甘子以鞣質(zhì)類、黃酮類、多糖和維生素C含量較多,果實(shí)含有酚類化合物,主要為訶尼酸(chebulinic acid)、鞣花酸(ellagic acid)、3-乙基沒食子酸(3-ethoxy-gallic acid)、訶子酸(chebulagic acid)、沒食子酸(gallic acid)等。揮發(fā)油類物質(zhì)主要有β-波旁烯(β-bourbonene)、二十四醇(tetracosano1)、二十四烷(tetracosane)、丁香油酚(eugeno1)、β-丁香烯(β-Caryophyllene)、綠原酸(Chlorogenic acid)。此外,余甘子果實(shí)中含有槲皮素(quercetin),蘆丁(rutin),蛋白質(zhì),維生素B、B2、C及微量元素K、Zn、Mn等[3]。余甘子中主要化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)見圖1。

    圖1 余甘子中主要化合物化學(xué)結(jié)構(gòu)

    沒食子酸(Gallic acid)亦稱五倍子酸或棓酸,是一種有機(jī)酸,可見于五倍子、漆樹、茶等植物中。余甘子果實(shí)中除含有維生素、氨基酸外,還富含鞣質(zhì)類成分,其中包括沒食子酸,相關(guān)研究表明余甘子中沒食子酸可促進(jìn)胰島素分泌,有一定的治療糖尿病的作用[4]。此外,Mahdi Vazirian等[5]通過測定阿育吠陀和伊朗常用藥方三果湯中的3味藥物中沒食子酸含量發(fā)現(xiàn)余甘子中所含沒食子酸最高。單寧酸(Tannic acid)又稱鞣質(zhì),單寧,鞣酸。單寧酸在藥理方面有較高活性,可抗腫瘤、抗突變、抗脂質(zhì)過氧化等,且其在治療糖尿病及其并發(fā)癥方面具有較高的活性。研究表明,余甘子果中單寧酸有利于增加風(fēng)味品質(zhì)與維生素C的保存[6-9]。五沒食子?;咸烟?β-PGG),屬于多酚類化合物,是水解單寧的組成部分,王維聰?shù)萚10]對(duì)44種中藥中β-PGG含量進(jìn)行測定,其中五倍子中β-PGG的含量最高。β-PGG具有抗氧化、抗癌、抗腫瘤、抗血管再生等活性,并且能抑制人胰島淀粉樣多肽(IAPP)的沉積,保護(hù)胰島β細(xì)胞的作用[11-14]。余甘子中β-PGG相關(guān)報(bào)道較少。

    由于余甘子貯藏過程中易發(fā)生褐變,使貯藏時(shí)間縮短,可對(duì)余甘子鮮果品質(zhì)造成影響。脫落酸(ABA)是以異戊二烯為基本單位的一種15碳的類倍半萜類、具有抑制生長作用的植物激素,在植物成熟、衰老組織或進(jìn)入休眠的器官中含量豐富。ABA通過類胡蘿卜素途徑合成,胡蘿卜素前體形成胡蘿卜素可作為ABA形成的中間反應(yīng)前體[15]。而β-胡蘿卜素作為類胡蘿卜素之一,是自然界中普遍存在最穩(wěn)定的天然色素之一,故本實(shí)驗(yàn)將β-胡蘿卜素作為測定觀察指標(biāo)之一。

    可滴定酸,又稱總酸,指植物中所有酸性成分的總量,包括已離解成H+的酸的濃度與未離解的酸的濃度,因其大小可借助標(biāo)準(zhǔn)堿液滴定來求得。一般以測定果實(shí)中可滴定酸作為果實(shí)品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)之一,采摘后可滴定酸增加可能與果實(shí)中淀粉迅速降解形成大量的糖類進(jìn)入三羧酸循環(huán)后進(jìn)一步形成各種有機(jī)酸有關(guān),隨時(shí)間延長可滴定酸下降與其作為呼吸作用或轉(zhuǎn)換成其他物質(zhì)被消耗有關(guān)。

    本實(shí)驗(yàn)根據(jù)余甘子的化學(xué)性質(zhì)及沒食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素的化學(xué)特性,考察余甘子在相對(duì)密封、相對(duì)恒溫條件下的褐變過程中沒食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素含量及可滴定酸、pH值的變化。

    1 材料

    1.1 材料與試劑

    云南楚雄采摘的新鮮余甘子果實(shí)。乙腈(色譜純),甲醇(色譜純),丙酮(分析純),正己烷(分析純),磷酸(分析純)均購自云南丹赤貿(mào)易有限公司,純凈水。β-PGG對(duì)照品(成都普瑞法科技開發(fā)有限公司,批號(hào):14021908,純度:98%)、沒食子酸(中國食品藥品檢定研究院,批號(hào):110831-201204)、單寧酸對(duì)照品(成都邁斯克醫(yī)藥科技有限公司,批號(hào):130721)、β-胡蘿卜素對(duì)照品(中國食品藥品檢定研究院,批號(hào):100445)。

    1.2 儀器

    D2KW-D電熱恒溫水浴鍋,Agilent1200型高效液相色譜儀(VWD檢測器),萬分之一分析天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司),酸度計(jì)[梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司]。

    2 方法

    2.1 儲(chǔ)藏方法

    將適量余甘子果實(shí)用棕色廣口瓶封口膠密封放入20 ℃恒溫箱中避光儲(chǔ)藏。

    2.2 沒食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素對(duì)照品溶液的制備

    精密稱定沒食子酸對(duì)照品0.40 mg,用50%甲醇制成40 μg·mL-1的溶液,備用。精密稱取0.60 mg單寧酸對(duì)照品,用乙醇、水、丙酮(70∶29∶1)溶液溶解并定容,制備成質(zhì)量濃度為60 μg·mL-1的單寧酸對(duì)照品溶液,備用。精密稱定β-PGG對(duì)照品1.00 mg,用甲醇制成100 μg·mL-1的溶液,備用。精密稱定β-胡蘿卜素4.00 mg,用正己烷制成400 μg·mL-1的溶液,備用。

    2.3 沒食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素供試品溶液的制備

    2.3.1 沒食子酸、單寧酸、β-PGG供試品溶液制備 取50 g余甘子果肉(去核),精密稱定,加入適量石英砂研磨,盡量搗碎,置具塞錐形瓶中,精密加入50%甲醇50 mL,稱定重量,加熱至70 ℃回流1.5 h。放冷,再稱定重量,用50%甲醇補(bǔ)足減失的重量,搖勻,濾過,取續(xù)濾液,用0.45 μm濾膜過濾。即得。

    2.3.2 胡蘿卜素供試品溶液的制備 取2.5 g余甘子果肉(去核),置具塞錐形瓶中,錐形瓶用錫箔紙包裹已避光,加入50 mL正己烷-丙酮-乙醇(6∶3∶1),放于避光處靜置4 h后,搖晃錐形瓶靜置2 min,取上層清液,用0.45 μm濾膜過濾。即得。

    2.4 沒食子酸含量測定方法

    2.4.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);以甲醇-0.2%磷酸溶液(5∶95)為流動(dòng)相;檢測波長:273 nm;流速:1.0 mL·min-1;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:10 μL[16]。

    2.4.2 沒食子酸線性關(guān)系考察 精密稱取對(duì)照品0.50 mg,用50 %的甲醇溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述沒食子酸色譜條件分別取2、4、6、10、12 μL進(jìn)樣,以沒食子酸的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=1 892.4X-68.546,r=0.996 5。結(jié)果表明:沒食子酸峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為0.1~0.6 μg。

    2.5 單寧酸含量測定方法

    2.5.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);以甲醇-水(80∶20)為流動(dòng)相;檢測波長為275 nm;流速:0.5 mL·min-1;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:2.0 μL[17]。

    2.5.2 單寧酸線性關(guān)系考察 精密稱取對(duì)照品0.80 mg,用乙醇-水-丙酮(70∶29∶1)溶液溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述單寧酸色譜條件分別取2、4、6、8、10 μL進(jìn)樣,以單寧酸的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=7 330.5X-230.66,r=0.999 3。結(jié)果表明單寧酸峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為0.16~0.80 μg。

    2.6 β-PGG 含量測定方法

    2.6.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:0 min:乙腈-0.1%磷酸(10∶90),15 min:乙腈-0.1%磷酸(25∶75),15.1 min:乙腈-0.1%磷酸(25∶75),20 min:乙腈-0.1%磷酸(25∶75);檢測波長為281 nm;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:20 μL。

    2.6.2β-PGG線性關(guān)系考察 精密稱取對(duì)照品1.0 mg,用50 %的甲醇溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述沒食子酸色譜條件分別取13、15、17、19、21 μL進(jìn)樣,以β-PGG的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=2 195.4X-48.33,r=1.0。結(jié)果表明β-PGG峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為1.3~1.9 μg。

    2.7 β-胡蘿卜素含量測定方法

    2.7.1 色譜條件 色譜柱為Agilent C18ZORBAX SB-C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動(dòng)相:甲醇-乙腈(85∶15);檢測波長為450 nm;柱溫:25 ℃;進(jìn)樣量:20 μL。

    2.7.2β-胡蘿卜素線性關(guān)系考察 精密稱取對(duì)照品4.0 mg,用正己烷溶解并定容至10 mL容量瓶中,搖勻作為儲(chǔ)備液。按上述沒食子酸色譜條件分別取13、15、17、19、21 μL進(jìn)樣,以β-胡蘿卜素的峰面積(Y)對(duì)對(duì)照品的質(zhì)量(X)進(jìn)行線性回歸,得方程Y=21.309X-99.941,r=0.999 8。結(jié)果表明β-胡蘿卜素峰面積值與質(zhì)量有良好的線性關(guān)系,線性范圍為5.2~8.4 μg。

    2.8 pH值與可滴定酸的測定

    取10 g去核余甘子,精密稱定,加適量石英砂研勻,加20 mL蒸餾水導(dǎo)入三角瓶。80 ℃水浴30 min,冷卻過濾,作為儲(chǔ)備液。

    用酸度計(jì)測定pH值,可滴定酸測定:取貯備液10 mL采用0.1 ml·L-1的NaOH滴定至pH=8.1,以蘋果酸計(jì)(K=0.067)代入公式(1)。

    TTA(%)=(A×0.1×0.067×20)/(10×D)×100

    (1)

    式中:

    TTA—可滴定酸;

    D—取儲(chǔ)備液的體積;

    A—NaOH消耗的體積。

    3 結(jié)果與分析

    3.1 精密度試驗(yàn)

    精密吸取沒食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素對(duì)照品溶液,連續(xù)進(jìn)樣4次.以峰面積計(jì)算RSD值,沒食子酸、單寧酸、β-PGG、β-胡蘿卜素RSD值分別為0.27%、0.79%、0.03%、1.61%。精密度試驗(yàn)結(jié)果表明,儀器精密度良好。色譜圖見圖2~5。

    注:A.沒食子酸對(duì)照品;B.沒食子酸樣品。圖2 沒食子酸色譜圖

    注:A.單寧酸對(duì)照品;B.單寧酸樣品。圖3 單寧酸色譜圖

    注:A.PGG對(duì)照品;B.PGG樣品。圖4 β-PGG色譜圖

    注:A.胡蘿卜素對(duì)照品;B.胡蘿卜素樣品。圖5 β-胡蘿卜素色譜圖

    3.2 結(jié)果分析

    在恒溫相對(duì)密封儲(chǔ)存條件下,余甘子自采摘后22 d中沒食子酸、單寧酸、β-PGG含量與β-胡蘿卜素含量變化見表1。余甘子中的沒食子酸在自采摘后第19天左右含量最高,剛采摘第1天含量最低,隨著儲(chǔ)存天數(shù)的增加,沒食子酸的含量總體呈現(xiàn)上升的趨勢(見圖6);余甘子中的單寧酸在剛采摘第1天含量最高,余甘子中的PGG在自采摘后第1天左右含量最高,到第4天左右隨著儲(chǔ)存天數(shù)的增加,單寧酸減少時(shí)PGG含量呈增加趨勢,單寧酸含量增加時(shí)PGG含量呈減少趨勢(見圖7、8);胡蘿卜素含量在第1天含量最高,到第4天含量呈急劇下降趨勢,第4天后下降趨勢逐漸平穩(wěn),19 d后無法測得胡蘿卜素含量(見圖9)。

    沒食子酸含量增多,可能因?yàn)椴烧蟀l(fā)生呼吸躍變等原因?qū)е掠喔首訂螌幩?、?PGG等化合物發(fā)生分解反應(yīng),使沒食子酸從這些化合物中解離、脫落,并發(fā)生褐變[18]。余甘子果實(shí)中的單寧酸是一種易水解的多酚化合物,其能水解產(chǎn)生沒食子酸、β-PGG等中間產(chǎn)物,由此推測單寧酸和PGG水解產(chǎn)生沒食子酸,使沒食子酸含量增大,同時(shí)單寧酸也水解為PGG使PGG含量增加,此外,這些中間產(chǎn)物之間存在相互轉(zhuǎn)化的可能,果實(shí)中的其他生物活性成分也可能對(duì)余甘子中單寧酸、沒食子酸、β-PGG的含量變化產(chǎn)生相應(yīng)影響。β-胡蘿卜素在第1天到第4天含量變化明顯,隨時(shí)間增加出現(xiàn)平穩(wěn)趨勢,且19 d后無法測出β-胡蘿卜素,推測其在果實(shí)成熟時(shí)作為前體物質(zhì)產(chǎn)生脫落酸(ABA)或生成其他物質(zhì),故在余甘子采摘后測定胡蘿卜素對(duì)研究余甘子褐變意義不大。

    隨儲(chǔ)藏時(shí)間的增加,pH值的變化相對(duì)恒定,到22 d余甘子褐變后期時(shí)pH值最大,而在儲(chǔ)藏第4天時(shí),可滴定酸值達(dá)到最大(見表2)。隨儲(chǔ)藏時(shí)間增加,pH值變化與余甘子中沒食子酸、β-PGG、單寧酸、β-胡蘿卜素含量變化無明顯相關(guān)性,而可滴定酸在第4天單寧酸急劇下降時(shí)達(dá)到最大,對(duì)β-PGG、單寧酸、β-胡蘿卜素含量有一定關(guān)聯(lián)性(見圖10、11)。因此,認(rèn)為可滴定酸、單寧酸、β-PGG在探究余甘子褐變過程時(shí)可作為早期褐變的敏感指標(biāo)之一,沒食子酸可作為褐變中期指標(biāo)之一,研究為余甘子果實(shí)品質(zhì)保證提供一定參考。

    表1 沒食子酸、單寧酸、β-PGG含量及β-胡蘿卜素含量(n=3)

    圖6 余甘子中沒食子酸含量變化

    圖7 余甘子中單寧酸含量變化

    圖8 余甘子中β-PGG含量變化

    圖9 余甘子中β-胡蘿卜素含量變化

    表2 pH值、可滴定酸值(n=3)

    圖10 余甘子褐變過程中pH值的變化

    圖11 余甘子褐變過程中可滴定酸的變化

    4 結(jié)論

    余甘子果實(shí)中含有豐富的多酚化合物,通過測定不同儲(chǔ)存天數(shù)下余甘子中沒食子酸、單寧酸、PGG、胡蘿卜素的含量,得出了保證余甘子鮮果中這些活性成分的較適儲(chǔ)存時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)提示單寧酸、β-PGG可作為余甘子褐變過程中的早期質(zhì)控指標(biāo),沒食子酸可作為褐變中期指標(biāo)之一。此外,實(shí)驗(yàn)認(rèn)為可滴定酸測定可作為余甘子褐變產(chǎn)生的早期敏感指標(biāo)之一,特別是可滴定酸測定作為余甘子褐變的標(biāo)準(zhǔn)比pH值測定更加準(zhǔn)確,研究為余甘子果實(shí)開發(fā)利用及褐變防控提供一定的參考。

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    [18] 范源,趙江盛,徐志平,等.余甘子中沒食子酸等活性成分在自然儲(chǔ)藏時(shí)的變化及分析[J].云南中醫(yī)中藥雜志,2014,35(2):57-59.

    ChangesandAnalysisofGallicacidTannicacidβ-PGGβ-caroteneofPhyllanthusemblicainBrowning

    CHENPing1,GONGJianyu1,ZUOXiaoshuang1,HUAJie1,MADingqian1,F(xiàn)ANYuan2*

    (1.YunnanUniversityofTraditionalChineseMedicine,Kunming650500,China;2.TheFirstAffiliatedHospitalofYunnanUniversityofTraditionalChineseMedicine,Kunming650500,China)

    Objective:To determine the change of gallic acid,tannic acid,β-PGG,beta-carotene in freshPhyllanthusemblicain browning process in storage.Methods:FreshPh.emblicafruit was stored without light and with brown wide-mouth bottle at 20 ℃.Gallic acid,tannic acid,β-PGG,β-carotene,titration acid and pH value inPh.emblicawere determined by RP-HPLC every 3 days,and pH value and titratable acid were also measured.Results:Gallic acid inPh.emblicain 19 days after picking was the highest.Tannic acid,β-PGG,β-carotene inPh.emblicawas the highest.pH value was the highest at day 22.Titratable acid was the highest at day 4.Conclusion:The results suggest that titratable acid more sensitive than pH value in browning process and related to gallic acid,tannic acid,β-PGG andβ-carotene.Gallic acid can be served as one of the browning process quality control index and provide the reference forPh.emblicastorage or prevention of browning.

    Phyllanthusemblica;gallic acid;tannic acid;β-carotene;β-PGG;RP-HPLC

    10.13313/j.issn.1673-4890.2016.11.016

    2015-10-31)

    *

    范源,教授,研究方向:天然活性產(chǎn)物及糖尿病治療;E-mail:1647909799@qq.com

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