段樹成,管桂林,曲珊珊,彭新顏,柳全文,金成武*
(1.魯東大學 食品工程學院,山東 煙臺 264025;2.青島農(nóng)業(yè)大學 食品科學與工程學院,山東 青島 266109)
蘿卜屬于十字花科蘿卜屬,是我國重要的蔬菜作物之一[1]。目前我國蘿卜的主要食用部位是蘿卜根部,通常,蘿卜纓在收獲蘿卜時被丟棄在田間地頭,只有很少一部分被用作調(diào)味品來腌制泡菜、咸菜等[2]。蘿卜纓性味甘苦平,富含精油、多種維生素和抗病毒成分,其蛋白質(zhì)、維生素及微量元素含量遠遠高于蘿卜根部,具有保肝、促進胃腸蠕動、保護心血管活性等功能[3,4]。在韓國,蘿卜纓資源作為調(diào)味品得到了廣泛的研究與發(fā)展,將蘿卜纓粉末添加到面粉中對于松糕或者其他傳統(tǒng)糕點,可使其具有良好風味,并且明顯提高糕點的品質(zhì)[5,6]。
本研究結(jié)合蘿卜纓葉柄粗大、咀嚼困難、不易消化的現(xiàn)實問題,對蘿卜纓葉柄和葉片有效成分含量及抗氧化活性差異進行研究,旨在改善蘿卜纓浪費嚴重,利用率低的現(xiàn)狀,為蘿卜纓資源在調(diào)味品中的合理發(fā)展提供了理論參考價值。
本實驗使用的樣品為青蘿卜纓,品種為小纓蘿卜(RaphanussativusL.),購于煙臺。
無水乙醇、95%乙醇、甲醇、氯化亞鐵、乙酸鉀、過硫酸鉀、三氯化鋁、鐵氰化鉀、無水碳酸鈉、三氯化鐵、福林酚、沒食子酸、槲皮素:均為分析純。
主要設(shè)備的名稱與生產(chǎn)廠家見表1。
表1 實驗設(shè)備與生產(chǎn)廠家Table 1 Experimental equipments and manufacturers
2.1.1 樣品前處理2.1.1.1 蘿卜纓清洗后干燥
將蘿卜纓清洗干凈,放入65 ℃恒溫鼓風干燥箱中干燥直至重量不變。
2.1.1.2 樣品分離、粉碎
將干燥后的蘿卜纓的葉柄和葉片分離,分別粉碎,裝入密封容器中備用。
2.1.2 樣品提取物制備2.1.2.1 樣品提取
分別取一定量的葉柄和葉片粉末,加入80%的乙醇溶液,用超聲波清洗機輔助多次提取至濾液變澄清為止。
2.1.2.2 樣品濃縮與干燥
用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀對濾液進行濃縮,直到濃縮成濃稠狀半固體物。將濃縮后的葉柄和葉片樣品放入-80 ℃的超低溫冰箱中冷凍12 h,取出后放入真空冷凍干燥機中進行干燥,干燥品低溫保藏備用。
2.2.1 總酚含量測定
采用福林酚法進行樣品總多酚含量測定[7]。配制不同濃度沒食子酸標準溶液,分別吸取沒食子酸標準溶液和葉柄、葉片樣品反應液,依次加入反應試劑。為減小誤差,實驗時做3組平行實驗,取平均值。以沒食子酸的濃度為橫坐標、吸光度A為縱坐標,繪制標準曲線圖(y=0.0121x-0.0047,R2=0.9998)。
2.2.2 總黃酮含量測定
吸取蒸餾水2.8 mL、95%的乙醇1.5 mL,再加入各槲皮素標準溶液和樣品反應液0.5 mL、10% AlCl3溶液0.1 mL和1 mol/L的乙酸鉀溶液0.1 mL,混合均勻后在黑暗環(huán)境下反應40 min。在415 nm波長下測量其吸光度。為減小誤差,實驗時做3組平行實驗,取平均值。以槲皮素的濃度為橫坐標、吸光度A為縱坐標,繪制得到標準曲線(y=0.0068x+0.0036,R2=0.9996)。
2.2.3 HPLC分析2.2.3.1 Shimadzu 20A 型HPLC
由在線脫氣機(DGU-20A5)、四元輸液泵(LC-20AT)、進樣器(SIL-20A)、紫外檢測器(SPD-20A)、柱恒溫控制箱(CBM-20A)組成。
2.2.3.2 HPLC分析條件
流速:1 mL/min;柱溫:35 ℃;檢測波長:280 nm;進樣量:10 μL。色譜柱:Inertsil ODS-SP(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:A:0.1%三氯乙酸的水溶液;B:乙腈;梯度洗脫程序:0~15 min,10%~15% B;15~40 min,15%~30% B;40~55 min,30%~50% B;55~65 min,50%~75% B;65~70 min,75%~90% B;液相色譜使用濃度為10000 mg/L的樣品溶液,使用之前樣品用孔徑為0.22 μm針筒式濾膜過濾器過濾。
在抗氧化活性測定的實驗中,均使用濃度為1000 mg/L的樣品溶液。為減小誤差,實驗時均做3組平行實驗。
2.3.1 DPPH自由基清除能力測定
分別取1 mL的葉柄提取液和葉片提取液于試管中,取1 mL 80%的甲醇溶液代替樣品提取物作為對照。然后向所有試管中加入3 mL濃度為0.15 mmol/L的DPPH溶液。暗反應30 min測定各溶液在517 nm波長下的吸光度。對于樣品的DPPH自由基清除能力用清除率表示:
DPPH自由基清除率(%)=(A對照-A樣品)/A對照×100%。
式中:A對照為80%的甲醇溶液與DPPH混合溶液的吸光度;A樣品為各樣品提取液與DPPH混合溶液的吸光度。
2.3.2 ABTS自由基清除能力測定[8]
分別吸取葉柄和葉片溶液0.5 mL于不同的試管中,加入5 mL經(jīng)稀釋后A734 nm=0.70±0.02的ABTS溶液混合均勻,對照組用80%的甲醇溶液代替樣品,其他條件不變。室溫環(huán)境下靜置反應10 min,在732 nm波長下測各樣品的吸光度。對于樣品的ABTS自由基清除能力用清除率表示:
ABTS自由基清除率(%)=(A對照-A樣品)/A對照×100%。
式中:A對照為80%的甲醇溶液與ABTS混合溶液的吸光度;A樣品為各樣品提取液與ABTS混合溶液的吸光度。
2.3.3 鐵離子螯合能力測定
分別吸取2 mL葉柄和葉片樣品提取液于試管中,以蒸餾水作為空白組。依次加0.1 mL濃度為2 mmol/L的氯化亞鐵、0.4 mL濃度為5 mmol/L的Ferrozine溶液、0.4 mL蒸餾水,用漩渦混合儀混勻。在黑暗環(huán)境下反應10 min后用分光光度計進行測定,波長設(shè)定為562 nm。吸光度值越小,表示鐵離子螯合能力越強。樣品對鐵離子的螯合能力用螯合率表示:
螯合率(%)=(A0-A1)/A0×100%。
式中:A0為水與其他試劑混合溶液的吸光度;A1為各樣品提取液和其他試劑混合溶液的吸光度。
2.3.4 還原能力測定
采用普魯士藍法測定蘿卜纓不同部位的還原能力[9]。
在干燥的蘿卜葉片樣品中,含有6.54 mg/g總酚類物質(zhì);蘿卜葉柄樣品中,含有3.40 mg/g總酚類物質(zhì),見圖1。蘿卜葉片多酚類物質(zhì)含量約為葉柄的1.9倍。
圖1 蘿卜纓不同部位干物質(zhì)中總多酚含量Fig.1 The content of total polyphenols in different parts of radish leaves
圖2 蘿卜纓不同部位干物質(zhì)中總黃酮含量Fig.2 The content of total flavonoids in different parts of radish leaves
由圖2可知,蘿卜纓不同部位的總黃酮含量有較大的差異。每克蘿卜葉片干物質(zhì)中,總黃酮的含量約為5.13 mg;蘿卜葉柄干物質(zhì)中總酮物質(zhì)的含量為0.52 mg/g。蘿卜纓中的總黃酮主要集中在葉片部位,含量為葉柄的10倍之多。
圖3 蘿卜纓不同部位HPLC分析 Fig.3 HPLC analysis of different parts of radish leaves
在圖3高效液相色譜圖中,出峰時間與物質(zhì)的種類有關(guān),峰面積與物質(zhì)的含量成正比,通過高效液相色譜分析結(jié)果可以看出,蘿卜纓葉片和葉柄的較大峰的出峰時間基本相同,為14.5,19.2,23.5,25.5,27.5,29.5 min等。換言之,在280 nm波長處蘿卜葉片和葉柄中的化合物種類總體相同,但含量差別較大,同種物質(zhì)在蘿卜葉片中的含量比在蘿卜葉柄中的含量高。猜測這可能會導致葉柄和葉片的抗氧化活性的差異,且葉片的抗氧化能力要高于葉柄。
3.4.1 蘿卜纓不同部位DPPH自由基清除能力的差異
圖4 蘿卜纓不同部位DPPH自由基清除率Fig.4 DPPH radical scavenging rate in different parts of radish leaves
由圖4可知,蘿卜葉柄和葉片的DPPH自由基清除能力相差非常大,蘿卜葉片的DPPH自由基清除率為62.34%,蘿卜葉柄的DPPH自由基清除率僅為1.34%,其結(jié)果低于蘿卜葉片近47倍。所以,蘿卜纓中具有DPPH自由基清除能力的有效物質(zhì)主要集中在葉片部位,且清除能力較高。
3.4.2 蘿卜纓不同部位ABTS自由基清除能力的差異
由圖5可知,蘿卜葉片的ABTS自由基清除率超過50%,而蘿卜葉柄的ABTS自由基清除率不到4%,不及蘿卜葉片的1/10,可見蘿卜葉片部分具有較強的抗氧化作用。
圖5 蘿卜纓不同部位ABTS自由基清除率Fig.5 ABTS radical scavenging rate in different parts of radish leaves
3.4.3 蘿卜纓不同部位鐵離子螯合能力的差異
圖6 蘿卜纓不同部位鐵離子螯合能力Fig.6 The chelating ability of iron ions in different parts of radish leaves
由圖6可知,蘿卜葉柄的鐵離子螯合率為44.41%,葉片的鐵離子螯合率為89.54%。蘿卜葉片的鐵離子螯合能力比較高,其鐵離子螯合率是葉柄的2倍多,而蘿卜葉柄的鐵離子螯合能力不突出。
3.4.4 蘿卜纓不同部位還原能力的差異
圖7 蘿卜纓不同部位還原能力Fig.7 The reducmg ability in different parts of radish leaves
由圖7可知,蘿卜葉柄和葉片都有一定的還原能力。葉柄在700 nm條件下的吸光度為0.101,葉片為0.244。蘿卜葉柄和葉片相比較,葉片的還原能力高于葉柄的還原能力,是葉柄的2倍多。
蘿卜作為家喻戶曉的蔬菜,已得到廣泛種植與培育,而蘿卜纓資源常常被丟棄。通過本研究發(fā)現(xiàn),蘿卜葉片、葉柄中總酚含量分別為6.54,3.4 mg/g,與Park等[10]研究中蘿卜根的總酚含量0.24~0.27 mg/g、青蘿卜的總酚含量0.40 mg/g相比可知,蘿卜葉片和葉柄均比蘿卜根、青蘿卜的總酚含量高出數(shù)十倍,尤其是葉片中含量高達蘿卜根的27倍,且蘿卜葉片多酚含量約為蘿卜葉柄的1.9倍之多。同時,與張皓月[11]研究發(fā)現(xiàn)的青蘿卜根皮中黃酮含量0.85 mg/g、根肉中0.28 mg/g相比,蘿卜葉片中黃酮含量約是根肉中的18倍,而蘿卜葉柄中總黃酮含量為0.52 mg/g,介于根皮、根肉二者之間。因此,蘿卜纓比蘿卜根含有更多的有效成分,尤其是軟而嫩的葉片部位含量最高,對蘿卜葉片、葉柄的分離利用能獲取更多的營養(yǎng)成分。通過進一步對蘿卜葉片和葉柄的抗氧化活性研究,發(fā)現(xiàn)葉片具有更高的抗氧化活性,DPPH自由基清除能力、ABTS自由基清除能力、鐵離子螯合能力以及還原能力等均顯著優(yōu)于葉柄。葉片的DPPH自由基清除率約為葉柄的46倍;ABTS自由基清除能力為葉柄的15倍之多。蘿卜纓的抗氧化活性遠高于蘿卜根,與黑胡椒、山楂等物質(zhì)接近[12-14]??梢?,蘿卜葉片抗氧化活性較高,具有極高的食用價值。多酚、黃酮類物質(zhì)對氧化損傷有重要保護作用,同時大多數(shù)與抗氧化生理活性相關(guān)的化合物在280 nm波長處有較強的吸收[15-17]。通過該波長下進行的高效液相色譜分析結(jié)果可以看出,蘿卜葉片與葉柄化合物種類相近,但同種物質(zhì)在蘿卜葉片中的含量遠高于葉柄??偟膩砜?,蘿卜葉片總多酚、總黃酮含量遠高于葉柄,抗氧化活性也呈現(xiàn)同種表現(xiàn),這與Ziani等、Rafaela等[18]的研究中總黃酮、總多酚含量與抗氧化活性呈顯著正相關(guān)的結(jié)果一致,從而證實了葉片多酚、黃酮類物質(zhì)含量高,使其抗氧化活性明顯優(yōu)于葉柄。
本研究為開發(fā)蘿卜纓資源的合理利用提供了理論基礎(chǔ),為調(diào)味品產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入了新的血液。因葉片的風味優(yōu)于葉柄且具有較高的營養(yǎng)價值,我們可以分而取之,為我們食品產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更有價值的食用方法,在鮮食的同時,還可以將原料腌制成咸菜、泡菜等,更可以以風味改善品質(zhì)的方式加入到面粉、飲料等產(chǎn)品中,給日常生活帶來新的體驗。