不同貯藏條件對(duì)3種花粉源蜂王漿品質(zhì)的影響

肖立涵,辛美果,盧文靜,葉 沁,張 岑,肖朝耿,諶 迪,*

(1.佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院 食品科學(xué)與工程學(xué)院,廣東 佛山 528231; 2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 食品科學(xué)研究所,浙江 杭州 310021)

蜂王漿(royal jelly),也稱蜂皇漿,是由哺育工蜂的咽下腺及上顎腺分泌的淡黃色漿狀物質(zhì)[1]。蜂王漿不僅能調(diào)節(jié)蜂群的相關(guān)生理功能,還在各種疾病預(yù)防中發(fā)揮其獨(dú)特的生物學(xué)作用,是一種廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和化妝品等領(lǐng)域的蜂產(chǎn)品。蜂王漿中含有60%～70%的水,12%～15%的粗蛋白質(zhì),10%～16%的總糖,3%～6%的脂類、維生素、鹽和游離氨基酸,pH值為3.6～4.2。蜂王漿生物活性廣泛且有悠久的應(yīng)用歷史,是僅次于蜂蜜的重要蜂產(chǎn)品[2-3]。青年工蜂通過食用花粉和花蜜等營養(yǎng)來促進(jìn)咽下腺和下頜腺的發(fā)育,故而蜂王漿按花粉源可以分為椴樹漿、油菜漿、洋槐漿等。蜂王漿主要用于飼養(yǎng)蜂王以及1到3日齡的蜜蜂幼蟲,終生食用蜂王漿的蜂王,其壽命可達(dá)到1～5年之久,而只在幼蟲時(shí)期短暫食用蜂王漿的工蜂只能存活大約35 d,因此蜂王漿是一種應(yīng)用前景非常廣泛的食品原料[4-6]。

中國蜂王漿年產(chǎn)量約為4 000 t,是全球第一生產(chǎn)國,也是第一出口國,全球超過90%的蜂王漿來自中國。在蜂王漿的應(yīng)用日益廣泛的情況下,世界各地對(duì)蜂王漿的品質(zhì)要求越來越高,而生產(chǎn)運(yùn)輸及貯藏過程對(duì)蜂王漿品質(zhì)會(huì)有顯著的影響。李健科等[7-9]通過在不同溫度下對(duì)新鮮的蜂王漿進(jìn)行不同時(shí)間的貯藏,發(fā)現(xiàn)蜂王漿蛋白質(zhì)的含量會(huì)隨著環(huán)境溫度的升高和貯藏時(shí)間的增加而減少,活性成分蜂王漿主蛋白1(MRJP1)的降解也和貯藏溫度和時(shí)間呈正相關(guān)。蜂王漿中的蛋白肽對(duì)ABTS自由基、1, 1-二苯基-2-苦甲基肼基(DPPH)自由基以及羥基自由基的清除有明顯的效果[10],此外,蜂王漿多肽還表現(xiàn)出改善DNA的氧化損傷、降低過氧化產(chǎn)物丙二醛(MDA)和蛋白質(zhì)羰基含量等體內(nèi)抗氧化活性[11-12]。作為一種功能性食品原料,其活性物質(zhì)包括水溶性蛋白、10-羥基-2-癸烯酸(10-HDA)和各種酚類化合物等[13-15]。因此,本文研究了貯藏時(shí)間及溫度對(duì)椴樹漿、油菜漿、洋槐漿3種不同來源蜂王漿總蛋白、10-HDA、游離糖、游離氨基酸和游離脂肪酸含量等的變化,及對(duì)抗氧化能力等營養(yǎng)品質(zhì)的影響,為蜂產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)及貯藏提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與處理

洋槐漿購自徽峰堂,產(chǎn)自安徽省滁州市,屬意蜂分泌的春漿;油菜漿購自浙江江山健康蜂業(yè)有限公司,產(chǎn)自浙江衢州,屬意蜂分泌的春漿;椴樹漿購自黑龍江北大荒,產(chǎn)自黑龍江省雙鴨山市,屬黑蜂分泌的春漿。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品和麥芽糖標(biāo)準(zhǔn)品購自上海原葉生物科技有限公司,其他均為國產(chǎn)分析純?cè)噭?購自上海凌峰化學(xué)試劑有限公司;DPPH購自杭州澤衡生物科技有限公司;ABTS試劑盒購自碧云天生物技術(shù)有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

ALB-224電子天平,Eppendorf Centrifuge 5424R高速冷凍離心機(jī),安捷倫Agilent1260高效液相色譜儀,KQ-100E超聲儀,RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,DF-101S磁力攪拌器,SPECTRA MAX190酶標(biāo)儀,Costar3599 96孔細(xì)胞培養(yǎng)板。

1.3 測定指標(biāo)與方法

1.3.1 總蛋白和10-HAD 的檢測

總蛋白和10-HAD的檢測參考GB9697—2008《蜂王漿》。

1.3.2 游離糖的檢測

游離糖的檢測參照文獻(xiàn)[16],并稍作修改。加入9 mL蒸餾水溶解1 g的蜂王漿樣品,用0.22 μm過濾器過濾混合物,注入配備RID檢測器的高效液相色譜。采用Carbopa (10 μm, 2 mm×250 mm)色譜柱進(jìn)行洗脫,洗脫程序由A、B兩種溶液組成。A為含0.15 mol·L-1NaOH的水,B為含0.15 mol·L-1NaOH和0.15 mol·L-1NaAc的水;注射量為20 μL,流速為0.5 mL·min-1。葡萄糖標(biāo)準(zhǔn)品、蔗糖標(biāo)準(zhǔn)品和果糖標(biāo)準(zhǔn)品作為內(nèi)標(biāo)。

1.3.3 抗氧化性檢測

參考文獻(xiàn)[17]方法并作適當(dāng)修改,乙醇DPPH溶液濃度為0.1 mmol·L-1,蜂王漿樣品用蒸餾水稀釋到適當(dāng)?shù)臐舛取Ｈ缓?5 μL蜂王漿樣本與250 μL乙醇DPPH溶液混合,黑暗中孵化30 min后,12 000 r·min-1離心15 min, 4 ℃使用Max 190酶標(biāo)儀在517 nm處測量吸光度。用等體積蒸餾水代替樣品作為對(duì)照。DPPH自由基清除率=(D對(duì)照組—D處理組)/D對(duì)照組。羥基自由基的檢測按其說明書進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。

1.3.4 氨基酸含量檢測

蜂王漿氨基酸含量用氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行測定。

1.3.5 脂肪酸含量檢測

脂肪酸含量檢測采用外標(biāo)法,參考文獻(xiàn)[18]的方法并作適當(dāng)修改。

1.3.6 數(shù)據(jù)處理與分析

SPSS 20.0軟件進(jìn)行單因素方差分析,P<0.05表示組間具有顯著性差異,實(shí)驗(yàn)平行測定3次,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表示形式為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差,采用Excel 2010軟件繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 總蛋白和10-HAD測定

由圖1可知,3種花粉源蜂王漿中的總蛋白含量在14.52%～15.17%,在貯藏前,椴樹漿、油菜漿和洋槐漿3種花粉源蜂王漿中的總蛋白含量均未發(fā)生顯著改變(P>0.05)。然而不同蜜源會(huì)顯著影響蜂王漿中總蛋白含量,椴樹漿、油菜漿和洋槐漿3種花粉源蜂王漿的總蛋白含量存在明顯差異,其中洋槐漿貯藏3 d后其總蛋白含量顯著高于椴樹漿和油菜漿(P<0.05)。

*與#分別表示貯藏前后與其他2種蜂王漿存在差異顯著。下同。* and # respectively indicate significant differences from the other two kinds of royal jelly. The same as below.圖1 不同花粉源蜂王漿中總蛋白及10-HDA含量Fig.1 Contents of total protein and 10-HDA in royal jelly from different pollen sources

不同蜜源蜂王漿中10-HAD含量存在顯著差異(P<0.05),油菜漿10-HAD含量最高,其次為椴樹漿,其中洋槐漿中的10-HAD含量無論是在貯藏前還是貯藏后均顯著低于椴樹漿和油菜漿(P<0.05)。在本實(shí)驗(yàn)條件下,短期室溫貯藏前后對(duì)3種花粉源蜂王漿中10-HAD含量的影響不顯著(P>0.05)。

2.2 游離糖含量

由圖2可以看出,洋槐漿的葡萄糖和果糖含量明顯低于椴樹漿和油菜漿的含量,而洋槐漿的蔗糖含量卻顯著高于椴樹漿和油菜漿的含量(P<0.05),表明洋槐漿中糖類物質(zhì)可能更多以雙糖的形式存在。貯藏后,椴樹漿的葡萄糖和果糖含量有略微下降,而蔗糖含量并沒有明顯變化。相比之下,油菜漿和洋槐漿的葡萄糖和果糖含量卻有所上升、蔗糖含量降低,表明25 ℃短期貯藏后,油菜漿和洋槐漿的蔗糖可能部分分解成葡萄糖、果糖等單糖。

圖2 不同花粉源蜂王漿中游離糖含量Fig.2 Content of free sugars in royal jelly from different pollen sources

2.3 抗氧化活性

從圖3可以看出,3種不同蜜源的蜂王漿中,油菜漿對(duì)DPPH自由基和羥自由基的清除能力顯著高于洋槐漿和椴樹漿(P<0.05),椴樹漿DPPH自由基和對(duì)羥自由基的清除能力最弱。3種不同蜜源的蜂王漿貯藏后會(huì)導(dǎo)致羥自由基清除能力降低,但與貯藏前無顯著性差異(P>0.05),然后DPPH自由基的清除能力在貯藏后均出現(xiàn)顯著性降低(P<0.05)。

圖3 不同花粉源蜂王漿抗氧化活性Fig.3 Antioxidant activity of royal jelly from different pollen sources

2.4 氨基酸含量測定

同表1可知,不同花粉來源蜂王漿的氨基酸整體組成類似,油菜漿谷氨酸含量貯藏前明顯低于洋槐漿和椴樹漿,但貯藏后谷氨酸含量趨同于洋槐漿和椴樹漿。椴樹漿中丙氨酸含量貯藏后出現(xiàn)降低,洋槐漿中亮氨酸和組氨酸含量貯藏后出現(xiàn)降低。

表1 不同花粉源蜂王漿貯藏前后氨基酸含量分析Table 1 Analysis of amino acid contents of royal jelly from different pollen sources before and after storage

2.5 脂肪酸含量測定

由表2可知,3種不同花粉源蜂王漿貯藏后癸酸均出現(xiàn)顯著增加,而棕櫚酸在油菜漿中含量明顯增加,椴樹漿中棕櫚酸出現(xiàn)輕微降低。硬脂酸在3種不同花粉源蜂王漿中因檢測閾值過低大多未檢測出,但貯藏后其含量在油菜漿明顯增加,達(dá)0.007 130 g·kg-1。椴樹漿中油酸含量在貯藏后顯著降低,但在油菜漿中油酸含量出現(xiàn)顯著增加的現(xiàn)象。亞油酸和α-亞麻酸貯藏后在椴樹漿和油菜漿中含量明顯增加,而在洋槐漿中變化不明顯。

表2 不同花粉源蜂王漿貯藏前后脂肪酸含量分析Table 2 Analysis of fat acid contents of royal jelly from different pollen sources before and after storage

3 結(jié)論與討論

蜂王漿蛋白主要包括蜂王漿水溶性蛋白(MRJPs),它在蜂王漿總蛋白含量中的比例超過80%,MRJPs主要包括9個(gè)同源性蛋白且MRJPs各成員多以糖蛋白的形式存在,具有一定的抗氧化作用。在本研究中,椴樹漿、油菜漿和洋槐漿中總蛋白和10-HDA在貯藏3 d后并未顯著降低,但其DPPH自由基和羥自由基的清除能力均出現(xiàn)不同程度的降低,表明蜂王漿的抗氧化活性并非完全由MRJPs和10-HDA含量決定,MRJPs的糖基化狀態(tài)及水解程度均能影響蜂王漿的抗氧化性[19-21]。

本研究中,椴樹漿、油菜漿、洋槐漿在室溫貯藏3 d前后總蛋白含量和10-HAD含量沒有發(fā)生顯著改變,表明短期貯藏對(duì)蜂王漿總蛋白含量和10-HAD含量影響不明顯,但不同花粉源蜂王漿在總蛋白、游離糖、游離脂肪酸和10-HAD含量仍然存在顯著差異,這與前人所報(bào)道的研究結(jié)果類似,即蜂花粉的不同會(huì)影響西方蜜蜂分泌蜂王漿的產(chǎn)量,雖然不同來源蜂花粉對(duì)蜂王漿的整體化學(xué)成分組成的影響不明顯[22],且蜂王漿中糖蛋白不受花粉原糖及蛋白等干擾,因此不同蜂王漿樣品中游離糖等理化指標(biāo)的差異主要?dú)w因于蜂種和貯藏條件的差異[23-24]。但近年來,隨著高分辨質(zhì)譜技術(shù)和組學(xué)技術(shù)的發(fā)展,研究人員基于氣相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜的代謝組學(xué)技術(shù)分析發(fā)現(xiàn),人工糖飼料飼喂仍然會(huì)導(dǎo)致蜜蜂所分泌蜂王漿成分的差異,并對(duì)蜂王漿品質(zhì)產(chǎn)生一定的影響[25-26]。