熊成文,李曉偉,徐得娟
(1.青海省食品檢驗(yàn)檢測(cè)院,青海西寧810016;2.青海高遠(yuǎn)錦禾生態(tài)農(nóng)牧科技有限公司,青海西寧810016)
研究表明許多藜麥中的皂苷類成分具有多種藥理活性[1],包括鎮(zhèn)痛、抗炎、抗微生物、抗氧化、抗病毒[2]和抗細(xì)胞毒性,影響礦物質(zhì)、維生素的吸收和動(dòng)物生長(zhǎng),具有溶血和增強(qiáng)免疫的作用,還有增加腸黏膜滲透性,保護(hù)神經(jīng),以及降低脂肪吸收等作用[3-5]。據(jù)報(bào)道藜麥皂苷抗真菌時(shí),單體皂苷的活性很小或基本沒(méi)有活性,而藜麥總皂苷在50μg/mL時(shí)可有效抑制白色念珠菌,說(shuō)明不同皂苷之間具有協(xié)同作用[6]。藜麥皂苷具有殺螺活性[7],還可以作為黏膜疫苗注射的助劑[8],藜麥皂苷的構(gòu)效關(guān)系的研究結(jié)果表明的五環(huán)骨架可提高藥物的選擇性[9],因此,藜麥皂苷為治療和化療藥物的開(kāi)發(fā)提供了更為豐富的資源,藜麥皂苷作為藥物也有更為廣泛的應(yīng)用前景。
建立一種可靠、準(zhǔn)確的藜麥皂苷含量測(cè)定方法,可為藜麥皂苷廣泛用于藥品、化妝品、食品添加劑等行業(yè)提供有利的評(píng)價(jià)手段,同時(shí)也可為藜麥的加工工藝水平提供參考。本文嘗試通過(guò)試驗(yàn)比較兩種藜麥皂苷對(duì)照品含量方法檢測(cè)結(jié)果的差異,并對(duì)不同藜麥加工方法處理后的藜麥中皂苷的殘留情況進(jìn)行了考察,可為以后大規(guī)模提取利用藜麥皂苷打下一定的基礎(chǔ)。
藜麥為青藜一號(hào)產(chǎn)自青海省海西蒙古族藏族自治州都蘭縣,平均海拔3 100m;齊墩果酸對(duì)照品(批號(hào)110709-200505):中國(guó)食品藥品檢定研究院;藜麥皂苷A對(duì)照品:青海高遠(yuǎn)錦禾生態(tài)農(nóng)牧科技有限公司制備;香草醛、乙醇、甲醇、冰醋酸、高氯酸:均為分析純;實(shí)驗(yàn)室用水為超純水。
Lambda35紫外可見(jiàn)分光光度計(jì):美國(guó)PE公司;HH-2數(shù)顯恒溫水浴鍋:常州智博瑞儀器制造有限公司;101-1S電熱鼓風(fēng)干燥箱:邦西儀器科技(上海)有限公司;FA2004電子分析天平:上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司;JP-030S超聲波清洗機(jī):深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司;RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器:上海亞榮生化儀器廠;SHA-C水浴恒溫振蕩器:上海華鄰實(shí)業(yè)有限公司。
藜麥籽實(shí)中的皂苷為三萜皂苷[10],以往在沒(méi)有藜麥皂苷對(duì)照品的情況下通常選用齊墩果酸為對(duì)照品[11-12],但藜麥皂苷的分子量因含有糖苷配基一般在700以上,而齊墩果酸不含糖苷配基分子量為456.71,故分別使用藜麥皂苷A和齊墩果酸作為對(duì)照品進(jìn)行比較。藜麥皂苷A分子結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1,分子量810.44。
圖1 藜麥皂苷A分子結(jié)構(gòu)Fig.1 M olecular structureof quinoa saponinsA
準(zhǔn)確稱取齊墩果酸對(duì)照品10.1mg,置50mL量瓶中加甲醇溶解并稀釋至刻度,制成0.202mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。
準(zhǔn)確稱取藜麥皂苷A對(duì)照品6.60mg,置25mL量瓶中加甲醇溶解并稀釋至刻度,制成0.264mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。
分別精密量取齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液各0、50、100、200、400μL和藜麥皂苷A標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液各0、400、600、800、1 000、1 200 μL 置于干燥的具塞試管中,60℃蒸干,取出放冷,依次加入5%香草醛冰醋酸溶液0.2mL和高氯酸0.8mL,搖勻,于60℃水浴中保溫15min,取出,用冰水浴冷卻10min,加入4mL冰醋酸,搖勻。選取齊墩果酸400μL的標(biāo)準(zhǔn)溶液和藜麥皂苷A 400μL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,于400 nm~760 nm范圍進(jìn)行掃描,選定最大吸收波長(zhǎng)為測(cè)定波長(zhǎng)。在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度A,以吸光度A為縱坐標(biāo),以相應(yīng)對(duì)照品濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo),分別繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.3.3.1 以齊墩果酸為對(duì)照品的方法
將一定量的藜麥種子粉碎成藜麥粉,分別稱取藜麥粉6份,每份5 g,置于錐形瓶中,按料液比1∶30(g/mL)加入70%乙醇溶液,50℃振蕩提取24 h,抽濾得到濾液即為供試品溶液。
吸取供試品溶液400μL,采用與標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的方法測(cè)定其吸光度值。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線求出測(cè)定樣品中皂苷的質(zhì)量(m),按照公式求出藜麥中總皂苷的含量。
式中:m為供試液樣品中總皂苷質(zhì)量,mg;V為供試液總體積,mL;M為藜麥總質(zhì)量,g;v為供試液取樣體積,mL。
1.3.3.2 以藜麥皂苷A為對(duì)照品的方法
分別稱取粉碎好過(guò)60目篩的藜麥粉6份,每份1 g,置于100mL錐形瓶中,加入60%乙醇溶液30mL,超聲提取30min,4 000 r/min離心5min,取上清液,殘?jiān)貜?fù)提取一次,合并上清液回收乙醇至無(wú)醇味,用水飽和的正丁醇萃取4次,每次10mL,合并萃取液,揮干溶劑,殘?jiān)眉状既芙?,轉(zhuǎn)移至50mL量瓶中,加甲醇稀釋至刻度,作為供試品溶液。精密量取供試品溶液400μL,置于具塞試管中,60℃蒸干,取出放冷,采取與標(biāo)準(zhǔn)溶液相同的方法測(cè)定其吸光度A。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線查得供試品溶液中總皂苷的濃度(mg/mL),按照公式計(jì)算出藜麥中總皂苷的含量。
式中:C為供試品溶液中總皂苷的濃度,mg/mL;V為供試品溶液的總體積,mL;W為藜麥重量,g。
分別按文獻(xiàn)報(bào)道方法和本次試驗(yàn)采用的方法稱取粉碎好的藜麥粉各6份,測(cè)定其藜麥總皂苷的含量,比較兩種方法測(cè)定的差異。
由于藜麥皂苷是一種抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)[13-14],并且具有苦澀的味道,因此食用前需盡可能除去[15]。藜麥籽實(shí)中的皂苷主要來(lái)源于殼中,脫殼會(huì)去除大量皂苷,通常采用濕法、干法和混合法去除藜麥籽實(shí)中的皂苷。濕法需要使用大量的水洗滌[16],水質(zhì)污染問(wèn)題是其主要的問(wèn)題。干法是使用機(jī)器碾磨籽實(shí)去除藜麥皂苷,一般干法更為經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)單、無(wú)污染,但效果較差,僅能去除80%的皂苷[17],一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)也會(huì)流失。混合法先快速碾磨籽實(shí),然后簡(jiǎn)單沖洗,避免了營(yíng)養(yǎng)的流失也降低了水中皂苷的含量。通過(guò)對(duì)濕法和混合法處理后藜麥籽實(shí)中皂苷含量的測(cè)定,確定最佳的加工工藝。
有文獻(xiàn)報(bào)道[11],齊墩果酸采用的檢測(cè)波長(zhǎng)為560nm,齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外光譜圖見(jiàn)圖2。由圖2可知,紫外光譜圖中齊墩果酸對(duì)照品在400 nm~760 nm處的最大吸收波長(zhǎng)為545 nm,因此,選用545 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng),藜麥皂苷A標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外光譜圖見(jiàn)圖3。由圖3可知,藜麥皂苷A對(duì)照品在400 nm~760 nm處的最大吸收波長(zhǎng)為482 nm,因此,選用482 nm作為檢測(cè)波長(zhǎng)。
圖2 齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外光譜圖Fig.2 Ultraviolet spectrum of oleanolic acid
圖3 藜麥皂苷A標(biāo)準(zhǔn)溶液紫外光譜圖Fig.3 Ultraviolet spectrum of quinoa saponins A
通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到的齊墩果酸標(biāo)準(zhǔn)溶液回歸方程為:A=48.171C,r=0.997 2,在 0.004 04 mg/mL~0.040 4mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到的藜麥皂苷A標(biāo)準(zhǔn)溶液回歸方程為:A=11.811C,r=0.995 1,在 0.021 12mg/mL~0.063 36mg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。
不同方法藜麥皂苷含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。
表1 不同方法藜麥皂苷含量測(cè)定結(jié)果Table1 The resultof determ ination of quinoa saponin by diferentmethods
采用t檢驗(yàn),計(jì)算得t值為66.653,查t檢驗(yàn)臨界值表得 t0.05,10=2.228,t>t0.05,10,說(shuō)明兩種方法測(cè)得的含量均值存在顯著性差異。
藜麥籽實(shí)經(jīng)不同加工工藝后總皂苷含量測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 藜麥籽實(shí)經(jīng)不同加工工藝后總皂苷含量測(cè)定結(jié)果Table2 The resultof determ ination of totalsaponin in quinoa after different processing
從表2可以看出,碾磨加工后藜麥籽實(shí)中皂苷的量減少了一半,隨著水洗次數(shù)的增加皂苷的量也不再明顯減少,說(shuō)明皂苷主要集中在籽實(shí)的外殼中,通過(guò)碾磨能有效的去除皂苷。單純水洗也能夠去除藜麥中的皂苷,隨著清洗次數(shù)的增加,皂苷的量呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì),當(dāng)清洗2次后皂苷的量不再明顯降低,清洗2次就可以除去大部分皂苷。對(duì)碾磨后分離得到的種皮粉末中的皂苷含量進(jìn)行檢測(cè),平均含量為100.35mg/g,是未加工藜麥籽實(shí)中皂苷含量的4倍。
藜麥皂苷味苦,是藜麥中主要的抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì),在藜麥籽實(shí)中含量較高[18]不利于作為食物和飼料應(yīng)用。同時(shí)皂苷類物質(zhì)具有一定的生物活性[19-21],可用于藥品[22]、保健食品、化妝品、生物農(nóng)藥、食品添加劑使用[23-24],因此建立一種簡(jiǎn)便、可靠的藜麥皂苷測(cè)定方法十分必要。采用超聲波提取,香草醛-高氯酸比色法測(cè)定藜麥中皂苷含量,以藜麥皂苷A為對(duì)照品,檢測(cè)波長(zhǎng)482 nm,樣品提取采用60%乙醇溶液,料液比1 ∶30(g/mL),提取時(shí)間 30min,連續(xù)提取 2 次的方法能夠測(cè)得藜麥中總皂苷含量。
濕法去除藜麥籽實(shí)中的皂苷效果較好,能最大程度的去除皂苷,但水質(zhì)污染是其存在的主要問(wèn)題,并不適用于大規(guī)模生產(chǎn)的應(yīng)用?;旌戏ㄈコ见溩褜?shí)中的皂苷,通過(guò)碾磨步驟就能夠去除大部分的皂苷,只需通過(guò)一次水洗就能夠去除籽實(shí)表面殘留的種皮粉末,適合大規(guī)模生產(chǎn)的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn):
[1]MADL T,STERK H,MITTELBACH M.Tandem mass spectrometric analysis of a complex triterpene saponin mixture of Chenopodium quinoa[J].JAm SocMass Spectrom,2006,17(6):795-806
[2]YAO Y,SHIZX,RENG X.Antioxidant and immunoregulatory activity ofpolysaccharides from quinoa(Chenopodium quinoa Willd.)[J].Int JMol Sci,2014,15(10):19307-19318
[3]GEE J M,PRICE K R,R IDOUT C L,et al.Saponins of quinoa(Chenopodium quinoa):effects of processing on their abundance in quinoa products and their biological effects on intestinalmucosal tissue[J].JSciFood Agric,1993,63(2):201-209
[4]OAKENFULL D,SIDHU G S.Could saponins be a useful treatment forhypercholesterolaemia[J].Eur JClin Nutr,1990,44(1):79-88
[5]GUCLU-USTUNDAG O,MAZZA G.Saponins:properties,applicationsand processing[J].CritRev Food SciNutr,2007,47(3):231-258
[6]WOLDEMICHAELGM,WINKM.Identification and biological activities of triterpenoid saponins from chenopodium quinoa[J].JAgr Food Chem,2001,49(5):2327-2332
[7]MARTIN R S,NDJLKO K,HOSTETTMANN K.Novel molluscicide against pomacea canaliculata based on quinoa(C henopodium quinoa)saponins[J].Crop Prot,2008,27(3):310-319
[8]ESTRADA A,LIB,LAARVELDB.Adjuvantaction of Chenopodium quinoa saponinson the induction of antibody responses to intragastric and intranasal administered antigens inmice[J].Comp Immunol Microbiol InfectDis,1998,21(3):225-236
[9]MEYER B N,HEINSTEIN P F,BURNOUF-RADOSEVICHM,et al.Bioactivity-directed isolation and characterization of quinoside A:one of the toxic/bitter principles of quinoa seeds(Chenopodium quinoa Willd.)[J].JAgr Food Chem,1990,38(1):205-208
[10]BURNOUF-RADOSEVICH M,DELFEL N E,ENGLAND R.Gas chromatography mass spectrometry of oleanane and ursanetype triterpenes application to Chenopodium quinoa triterpenes[J].Phytochem,1985,24(9):2063-2066
[11]任卓偉,倪文杰,劉森.藜麥皂苷的測(cè)定研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2015,43(8):932-935
[12]文正康,蔡凌云,唐文華,等.空心蓮子草皂苷的提取工藝[J].光譜實(shí)驗(yàn)室,2010,27(6):2304-2307
[13]MASTEBROEKH D,LIMBURGH,GILLEST,etal.Occurrenceofsapogenins in leavesand seedsofquinoa(Chenopodium quinoa Willd)[J].JSciFood Agr,2000,80(1):152-156
[14]GRAF B L,POULEV A,KUHN P,et al.Quinoa seeds leach phytoecdysteroids and other compounds with anti-diabetic properties[J].Food CHem,2014,163(1):178-185
[15]IMPROTA F,KELLEMSR O.Comparison of raw,washed and polished quinoa(Chenopodium quinoa Willd.)to wheat,sorghum or maize based dietson growth and survival of broiler chicks[J].Livest ResRuralDev,2001,13(1):1-10
[16]SPARG SG,LIGHTM E,STADEN JV.Biological activities and distribution ofplantsaponins[J].JEthnopharmacol,2004,94(2):219-243
[17]RISIJ,GALWEY NW.The Chenopodium grains of the Andes:Inca crops formodern agriculture[J].Advances in Applied Biology,1984,10(1):145-216
[18]KOZIOL M J.Chemical composition and nutritional evaluation of quinoa(Chenpodium quinoa Willd.)[J].JFood Compos Anal,1992,5(1):35-68
[19]VERZA SG,SILVEIRA F,CIBULSKIS,etal.Immunoadjuvant activity toxicity assays and determination by UPLC/Q-TOF-MS of triterpenic saponins from chenopodium quinoa seeds[J].JAgric Food Chem,2012,60(12):3113-3118
[20]BRADY K,HO C T,ROSEN R T,et al.Effects of processing on the nutraceutical profile of quinoa[J].Food Chem,2005,100(3):1209-1216
[21]STUARDO M,MARTIN R S.Antifungal properties of quinoa(Chenopodium quinoa Willd.)alkali treated saponinsagainst Botrytis cinerea[J].Ind Crop Prod,2007,27(3):296-302
[22]FORMICA JV,REGELSONW.Review of the biology of quercetin and related bioflavonoids[J].Food Chem Toxicol,1995,33(12):1061-1080
[23]劉美正,郭忠武,惠永正.皂甙研究新進(jìn)展[J].天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā),1997,9(2):81-85
[24]胡偉蓮,陳雪君,段智勇,等.皂甙對(duì)畜禽的營(yíng)養(yǎng)作用[J].中國(guó)畜牧雜志,2005,4(3):35-36