新资源食品显脉旋覆花的研究进展

2019-05-07 03:41赵湘蓉易宇航
农产品加工 2019年7期
关键词:百里香芦丁自由基

马 凤,赵湘蓉,易宇航,方 伟

(怀化学院生物与食品工程学院,民族药用植物资源研究与利用湖南省重点实验室,湖南怀化 418008)

显脉旋覆花(Inula nervosa Wall.)为菊科旋覆花属多年生草本植物,又称云威灵、毛秀才、显脉旋覆花等,主要分布于四川、云南、贵州、广西和湖南等地[1]。显脉旋覆花在民间有着悠久的药食两用历史。《云南中草药选》记载,其根可广泛用于治疗跌打损伤、肾虚、腰痛和哮喘等病症;服用治胃痛甚效,并能通经络、滋阴补肾、祛风除湿、健胃消食、祛痰止咳[2]。现代研究表明,显脉旋覆花主要成分为丁酸百里香酚酯、百里香酚和戊酸百里香酚酯等。大鼠亚慢性和急性毒性研究表明,显脉旋覆花对大鼠的生长活动、血液与生化学、脏器系数和病理组织学检查均无明显影响,属于无毒级[3-4]。

我国卫生部2010年批准显脉旋覆花(小黑药)为新资源食品,以其干燥根茎为原料,经精选、清洗、干燥、机械粉碎等步骤生产作为普通食品(调味品)使用。对显脉旋覆花的成分提取工艺、生理功能和深加工前景等进行综述和展望,以期为显脉旋覆花作为新资源食品的产业化深度开发利用提供参考。

1 显脉旋覆花成分提取及鉴别

目前,通过提取分离从显脉旋覆花中得到40种化合物为旋覆花属化合物库的建立提供一定基础[5]。其中,采用气相色谱及气质联用分析方法对显脉旋覆花挥发油化学成分进行分析,发现主要成分为丁酸百里香酚酯、百里香酚和戊酸百里香酚酯等[6-7]。张虹等人[8]以显脉旋覆花根为试验材料,用乙醇和甲醇为提取剂,采用浸提法分别对显脉旋覆花根中总黄酮进行提取并用紫外分光光度法进行了测定。结果表明,当乙醇体积分数70%,甲醇体积分数50%,浸提时间24 h时,总黄酮的提取效果最好,乙醇和甲醇提取的总黄酮得率分别为2.33%和1.84%,故乙醇提取效果优于甲醇。

李柯等人[9]用TLC法对显脉旋覆花药材进行鉴别,用水蒸气蒸馏法测定挥发油的含量,建立了显脉旋覆花药材中麝香草酚、异丁酸百里香酯的薄层色谱鉴别和挥发油含量测定方法。陈彤、李波等人[10-11]采用高效色谱法测定显脉旋覆花药材中麝香草酚和异丁酸百里香酯等成分的含量,建立了简单迅速、准确、精密度好的测量方法,可用于显脉旋覆花的品质控制。

2 显脉旋覆花及提取物功能研究

研究发现,显脉旋覆花具有较好的平喘祛痰和抗炎抑菌等药理活性。贺安娜等人[12]研究了显脉旋覆花体内外抗氧化作用,结果表明,显脉旋覆花醇提物对自由基有良好的清除作用,具有较好的抗氧化能力且地下部分抗氧化的效果明显高于地上部分。

杨涛等人[13-14]研究发现,显脉旋覆花地上和地下部分的多糖含量分别为2.155 g/100 g和2.329 g/100 g;多糖质量浓度大于100.8 μg/mL时,其还原能力超过芦丁;随着质量浓度的增加,显脉旋覆花多糖抑制超氧阴离子自由基的能力逐渐增大,且质量浓度高于13.44 μg/mL时其抑制率高于芦丁;多糖质量浓度大于42.00 μg/mL时,清除DPPH自由基能力大于芦丁;清除羟基自由基的能力明显高于芦丁;质量浓度为8.06 μg/mL时,多糖对羟基自由基的清除能力达到95.40%。可见显脉旋覆花多糖具有良好的抗氧化活性。同时发现,显脉旋覆花总黄酮有良好的抗猪油氧化作用,其抗光氧化的效果高于抗自动氧化;还原能力、抑制超氧阴离子自由基的能力、DPPH自由基的清除能力略低于芦丁,羟基自由基的清除能力高于芦丁。

刘品华等人[15]分别评价了显脉旋覆花根粉(A)、显脉旋覆花根粉乙醇浸提物(B)、显脉旋覆花根粉石油醚浸提物(C)对猪油和菜籽油的抗氧化效果。结果发现三者都能不同程度地抑制油脂的POV,猪油的效果更明显,B的抑制效果优于C,说明显脉旋覆花的抗氧化有效成分更易溶解于乙醇。此外,采用扩散法和牛津杯法评价了B和C的抑菌性能。结果表明,C,B都能明显抑制金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌,而C的效果更好。显脉旋覆花主要成分之一的麝香草酚抑菌谱广,对食品中对细菌、酵母和霉菌均有一定抑制作用,其中对细菌的抑菌效果最好[16]。

刘明研等人[17]通过对显脉旋覆花水溶性成分吸附胆酸盐和胆固醇的研究结果表明,显脉旋覆花水溶性成分在低浓度时对胆酸盐的吸附能力较小,但随浓度的增加吸附能力提高较快,在试验范围最大质量浓度时吸附能力只略低于对照样考来烯胺,而吸附胆固醇的能力较好,说明水溶性成分有较好的降血脂作用,其在降血脂产品开发方面有潜在的应用价值。

3 显脉旋覆花的开发利用研究

显脉旋覆花具有悠久的民间药食两用历史。近年来,湖南省中医药研究院[18]通过科学测定利用显脉旋覆花有效部位提取挥发油制成中药五类新药云威灵油软胶囊治疗风湿痹病(如类风湿关节炎) 取得了较好的效果。

王娣等人[19]研究发现,显脉旋覆花中的主要成分之一麝香草酚对常见的10种食品污染菌均有一定的抑制作用。用麝香草酚熏蒸樱桃果实可有效抑制灰霉病和褐腐病的发生。同时研究发现,以麝香草酚为抗菌剂制备的抗菌包装能使蓝莓保持较高的可溶性固形物含量和硬度,减少花色苷、总酚、维C等营养物质的损失,有效抑制超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT) 活性的下降及多酚氧化酶(PPO)活性的上升,但在减少果实失水方面劣于PE包装。利用麝香草酚建立水中硝酸盐氮(NO3-)的快速测定方法与紫外分光光度法测定结果差异无统计学意义(p>0.05),具有操作简捷、灵敏、快速、准确的特点,适用于水中NO3-的测定[20]。

张鸭关等人[21-22]首先测定了显脉旋覆花中重金属、硝酸盐和亚硝酸盐的含量。结果表明,根据食品污染物限量标准GB 2762—2005,显脉旋覆花的根除重金属Cr符合标准外,其他重金属元素Cd,Pb,Hg,As含量均超标;茎叶除重金属Cr,Cd符合标准外,Pb,Hg,As含量均超标,有潜在污染风险;而根据药用植物及制剂外经贸绿色行业标准WM/T2—2004,显脉旋覆花的根茎叶中所有重金属元素含量均符合标准,无污染风险;亚硝酸盐含量低于世界卫生组织(WHO)和联合国粮农组织1973年规定的标准值,同时也符合中国制定的无公害蔬菜亚硝酸盐含量的限量标准。根据硝酸盐分级评价标准,显脉旋覆花属于一级蔬菜。为开发调味品等包装食品奠定安全和卫生基础。通过对显脉旋覆花不同部位的宏量营养素、矿物质营养素、维生素、脂肪酸等指标的分析,并与几种常见蔬菜进行了营养成分的比较,以评价显脉旋覆花的营养价值。

显脉旋覆花与几种常见的绿叶类蔬菜营养成分含量见表1,显脉旋覆花与几种常见的绿叶类蔬菜矿物质元素含量见表2,显脉旋覆花与几种常见的绿叶类蔬菜维生素含量见表3,显脉旋覆花脂肪酸组成分析见表4[21]。

结果表明,显脉旋覆花不同部位营养成分不同,但都富含蛋白质、亚油酸、α-亚麻酸、钾、钙、镁、铁、锌、锰,以及维B1、维B2、维B6、维C钠含量较低,且其平均营养价值很高。可见显脉旋覆花是一种综合营养价值较高、具有开发潜力和利用价值的食品资源。

表1 显脉旋覆花与几种常见的绿叶类蔬菜营养成分含量/g·100 g-1

表2 显脉旋覆花与几种常见的绿叶类蔬菜矿物质元素含量/mg·100 g-1

表3 显脉旋覆花与几种常见的绿叶类蔬菜维生素含量/mg·100 g-1

表4 显脉旋覆花脂肪酸组成分析/%

4 结语

贺安娜等人[23]对显脉旋覆花的植物学特点、生物学特性及引种栽培进行了系统研究,为显脉旋覆花的鉴别研究、产业化栽培种植和采收开发利用打下基础。通过民族植物学研究的方法,对显脉旋覆花进行实地资源现状调查和文献查阅。调查结果显示,显脉旋覆花的市场需求逐年加大,但是人工种植繁殖目前仍存在一定困难,进而导致野生资源锐减。主产地相关政府部门应通过出台惠农政策鼓励科学种植栽培、培育龙头企业等措施,加强显脉旋覆花的引种育种和规模化栽培,为显脉旋覆花的产业化提供政策支持。同时,加强企业和科研院所合作,促进产学研一体化发展,以利于进一步的产业化开发利用。

作为药食两用的新资源食品,显脉旋覆花的现阶段应用仍然较偏重于民族医药方面。市面上显脉旋覆花的食品加工形态还停留在比较初级的调味品阶段。显脉旋覆花主要成分麝香草酚等具有良好的抑菌效果,这对于开发纯天然、无化学防腐的绿色调味品具有天然优势。但同时鉴于显脉旋覆花独特而强烈的芳香气味,单独加工会限制其利用范围。可以考虑复合调味料、调味油树脂等形态产品,使其风味能为消费者接受和喜爱。

随着消费需求的不断升级,对消费认识的提高和对健康饮食的追求,调味品的产业升级已经如火如荼。药食两用的新资源食品具有巨大的开发潜力和市场前景。对显脉旋覆花的深度开发利用可以丰富调味品市场、提升调味品品质,并赋予产品一定的生理保健功能,进而带动民族药食植物资源开发和促进地方经济发展。

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