楊金宏,陳正余,梁嘉俊,孔衛(wèi)青
(安康學(xué)院/陜西省蠶桑重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西 安康 725000)
桑葉是??粕俣嗄晟颈局参锷洌∕orus alba L.)的葉片,桑葉是養(yǎng)蠶業(yè)的基礎(chǔ),同時(shí)還具有重要的食、藥用價(jià)值,位列我國(guó)衛(wèi)生部公布的藥食同源產(chǎn)品名單,并被收錄于《中華人民共和國(guó)藥典》(2010版)。桑葉的藥用價(jià)值早在《神農(nóng)本草經(jīng)》就有記載,其具有祛風(fēng)清熱、涼血明目的功效,主治風(fēng)熱感冒、肺熱燥咳、頭暈頭痛、目赤昏花。夏桑菊、桑菊感冒丸等目前常見的中成藥配方均有桑葉成分。桑葉富含生物堿1-脫氧野尻霉素(1-deoxynojirimycin,1-DNJ)、黃酮類化合物以及多糖等生物活性成分[1]。其中1-DNJ具有降血糖、降血脂、抗炎、抗衰老、維持消化和排泄系統(tǒng)健康、抑制腫瘤等生物活性[2,3],民間素有利用桑樹嫩葉降血糖的傳統(tǒng)[4]。桑葉黃酮具有很強(qiáng)的抗氧化能力,具有降血壓、降血糖、清除自由基、抑制血清脂質(zhì)增加和抗粥樣硬化等藥理作用[5]。
同時(shí)桑樹還具有一定富硒能力,自然狀態(tài)下,桑樹的聚硒能力高于普通農(nóng)作物[6]。通過(guò)人工添加外源硒的研究發(fā)現(xiàn),桑樹的聚硒能力受外源硒含量影響顯著[7,8]。安康是我國(guó)最大的生態(tài)富硒區(qū),被譽(yù)為中國(guó)硒谷,土壤平均硒含量高達(dá)0.4671 mg/kg[9,10]。安康地區(qū)桑葉茶硒含量最高可達(dá)1.771 5 mg/kg[11],中藥材中,桑樹的硒含量?jī)H次于豆腐柴[12]。
桑葉茶是利用桑樹嫩葉,參考茶葉工藝加工而成,以沖泡為主要食用方式的茶葉制品。目前對(duì)于桑葉茶的制作及其功能物質(zhì)含量等的研究較多,但對(duì)于不同沖泡條件下各種功能性成分的溶出規(guī)律缺乏相應(yīng)的研究。活性功能化合物的溶出率決定其生物利用度,因此本研究對(duì)安康地區(qū)桑葉茶中的1-DNJ、黃酮和硒含量以及不同沖泡溫度和時(shí)間對(duì)各成分溶出的影響進(jìn)行研究,以期為桑葉茶的科學(xué)沖泡和桑葉的藥源利用提供依據(jù)。
桑葉茶來(lái)自陜西福臻茶業(yè)有限公司,葉片源為陜西安康市平利縣的湖桑32,2019年春季生產(chǎn),桑葉茶干粉為桑葉茶粉碎過(guò)80目篩。1-DNJ分析標(biāo)準(zhǔn)品(HPLC≥98%)購(gòu)自上海源葉生物科技有限公司,硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1 000μg/mL)購(gòu)自國(guó)家有色金屬及電子材料分析測(cè)試中心,芴甲氧羰酰氯(99%)購(gòu)自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,乙腈、硝酸為優(yōu)級(jí)純,購(gòu)自天津化學(xué)試劑廠。乙醇、亞硝酸鈉、硝酸鋁、氫氧化鈉等為分析純。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作 使用0.8、0.4、0.2、0.1、0.05 mg/mL蘆丁標(biāo)準(zhǔn)液,按分光光度法[13]測(cè)定510 nm處吸光值,以標(biāo)準(zhǔn)蘆丁濃度為橫坐標(biāo)、吸光度值為縱坐標(biāo),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。
1.2.2 試樣制備與含量測(cè)定 稱取桑葉茶粉0.5 g,加入60%乙醇50 mL進(jìn)行提取,60℃提取2 h,10 000×g、25℃離心10 min,取上清液進(jìn)行黃酮含量測(cè)定。根據(jù)510 nm處吸光度和標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算樣品黃酮含量。
1.2.3 沖泡溫度對(duì)桑葉茶黃酮溶出的影響 稱桑葉茶粉0.5 g,分別加入70、80、90、100℃的水25 mL,水浴鍋保溫浸泡5 min,10 000×g、25℃離心10 min,取上清測(cè)定510 nm處吸光度,研究不同沖泡溫度桑葉茶黃酮的溶出量。
1.2.4 沖泡時(shí)間對(duì)桑葉茶黃酮溶出的影響 稱桑葉茶粉0.5 g,加入90℃水25 mL,室溫放置,分別沖泡2、4、6、8、10、12 min,10 000×g、25℃離心10 min,取上清測(cè)定510 nm處吸光度,研究不同沖泡時(shí)間桑葉茶黃酮的溶出量。
1.3.1 1-DNJ標(biāo)準(zhǔn)品的配制及其衍生化處理 精確稱取1-DNJ標(biāo)準(zhǔn)品2 mg,用50%乙腈溶液配制成0.2、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液。取100μL樣本液,加入0.4 mol/L硼酸鉀緩沖液0.1 mL,5 mmol/L芴甲氧羰酰氯(FMOCCl)0.3 mL,25℃反應(yīng)30 min后,加入50%乙腈溶液0.5 mL定容至1 mL。
1.3.2 色譜條件與標(biāo)準(zhǔn)曲線的確定 Kromasil C18反相色譜柱(250 mm×4.6 mm,5μm),流動(dòng)相為甲醇(A)+1%磷酸溶液(B)。進(jìn)樣量10 μL,流速0.8 mL/min,柱溫35℃,走樣時(shí)間為50 min,紫外波長(zhǎng)265 nm,設(shè)置完成后用流動(dòng)相過(guò)柱子,按照以下梯度運(yùn)行,0~20 min,A為50% ~70%;20~30 min,A為70%;30~35 min,A為70%~50%;35~50 min,A為50%。待基線穩(wěn)定后,將1-DNJ標(biāo)準(zhǔn)品溶液逐個(gè)進(jìn)樣,測(cè)定峰面積,以峰面積為縱坐標(biāo),以對(duì)應(yīng)的1-DNJ濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計(jì)算得到回歸方程。
1.3.3 桑葉茶1-DNJ含量的測(cè)定 稱取0.1 g桑葉茶干粉,加入50%乙腈溶液1.5 mL,研磨,過(guò)夜浸提,離心取上清液。不同溫度和時(shí)間試驗(yàn)處理?xiàng)l件同黃酮溶出試驗(yàn)。樣品的衍生方法、色譜測(cè)定條件同標(biāo)準(zhǔn)品。
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 移取硒標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用硝酸溶液按體積關(guān)系分別稀釋配制濃度為0、5、10、20、30μg/L的硒標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
1.4.2 試樣制備與含量測(cè)定 稱桑葉茶干粉0.5 g于聚四氟乙烯消解罐內(nèi),加硝酸5 mL浸泡過(guò)夜。蓋好內(nèi)蓋,旋緊不銹鋼外套,放入恒溫干燥箱,160℃保持4 h,在箱內(nèi)自然冷卻至室溫后,開蓋加熱干燥,將消解液吸入25mL容量瓶,用少量硝酸溶液(1%)洗滌接觸面3次,洗液合并至容量瓶中并用1%硝酸定容備用,同時(shí)做空白對(duì)照,ICP-MS法測(cè)定硒含量[14]。不同溫度和時(shí)間處理?xiàng)l件同黃酮溶出試驗(yàn)。
2.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線 分別用蘆丁、1-DNJ和標(biāo)準(zhǔn)硒溶液制作了標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1),得蘆丁標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=2.510x+0.007,R2=0.9996,表明吸光度值與濃度之間存在較好的線性關(guān)系,決定系數(shù)R2大于0.99,說(shuō)明試驗(yàn)的準(zhǔn)確性高,分析結(jié)果穩(wěn)定。1-DNJ標(biāo)準(zhǔn)曲線的回歸方程為y=77.4020x+1.6897,R2=0.9997,說(shuō)明1-DNJ質(zhì)量濃度與色譜峰面積呈良好的線性關(guān)系。硒標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度回歸方程y=147.260x+41.603,R2=0.9998,表明硒濃度在0~30μg/L與熒光度呈良好的線性關(guān)系,硒的檢出最低限為0.13μg/L。
圖1 蘆丁、1-DNJ和硒標(biāo)準(zhǔn)曲線
2.1.2 桑葉茶黃酮、1-DNJ、硒含量 本研究設(shè)置2個(gè)樣品重復(fù),根據(jù)計(jì)算公式,獲得桑葉茶中黃酮的含量為8.9120 mg/g,1-DNJ的含量為3.5516 mg/g,硒含量為0.2166 mg/kg(表1)。
表1 桑葉茶總黃酮、1-DNJ和硒含量
桑葉茶中黃酮、1-DNJ和硒三種功能成分的溶出量都隨沖泡水溫度的升高而增加,100℃時(shí)溶出最多(圖2)。這與茶葉沖泡水溫高一次浸出率高,沖泡水溫低一次浸出率低的結(jié)果一致。硒、1-DNJ和黃酮的溶出與溫度呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)(Pearson’s R)分別為0.9925、0.9483和0.9943。其中1-DNJ在90℃增加最為明顯,較80℃增長(zhǎng)1倍多。水溫過(guò)高時(shí),葉綠素和多酚容易被氧化,桑葉中的單寧、凝集素、鞣酸等容易浸出,苦澀味道加重,因此認(rèn)為90℃是比較適合于桑葉茶的沖泡溫度。
圖2 沖泡溫度對(duì)桑葉茶總黃酮、1-DNJ和硒溶出的影響
沖泡時(shí)間短,茶湯顏色相對(duì)好,明亮度高;沖泡時(shí)間長(zhǎng),茶湯濃,澀味物質(zhì)溶出較多,影響口感。所以在沖泡溫度90℃時(shí),進(jìn)一步研究沖泡時(shí)間對(duì)桑葉茶各成分溶出的影響。結(jié)果表明黃酮隨沖泡時(shí)間延長(zhǎng)而增多,最優(yōu)擬合曲線為直線,y=0.4401x+2.3740,R2=0.9969,沖泡12 min,黃酮溶出7.53 mg/g,溶出率為84.49%(圖3)。
1-DNJ和硒元素溶出也隨沖泡時(shí)間延長(zhǎng)而增多,但這兩種功能物質(zhì)的溶出曲線為對(duì)數(shù)函數(shù)(圖4)。1-DNJ的溶出曲線為y=141.89ln(x)+73.82,R2=0.9915,沖泡12 min的溶出率為9.36%,用正常的泡茶方法不能得到很好的利用。硒的溶出曲線為y=15.50ln(x)+44.74,R2=0.9665,沖泡12 min,溶出0.071μg/g,溶出率為32.85%,可以通過(guò)正常沖泡桑葉茶獲得一定的補(bǔ)硒效果。
圖3 沖泡時(shí)間對(duì)桑葉茶黃酮溶出的影響
圖4 沖泡時(shí)間對(duì)桑葉茶1-DNJ和硒溶出的影響
我國(guó)桑樹資源豐富,種類繁多,分布廣泛,桑葉中功能成分含量受到諸多因素的影響,如桑葉中的黃酮和產(chǎn)地有關(guān)[15,16],在國(guó)家種質(zhì)(鎮(zhèn)江)桑樹圃,不同品種桑葉總黃酮含量在35.67~63.92 mg/g之間,野生桑樹含量較高[17]。河北省內(nèi)不同品種及生長(zhǎng)時(shí)期桑葉中總黃酮含量也存在差異,在22.47~32.65 mg/g之間[16]。本研究對(duì)產(chǎn)自陜西省安康市平利縣的桑葉茶黃酮含量進(jìn)行測(cè)定,桑葉茶的黃酮含量為8.9120 mg/g,12 min的溶出率為84.49%,隨時(shí)間呈線性增長(zhǎng)趨勢(shì)。這與明日葉茶的總黃酮溶出量在15 min內(nèi)隨沖泡時(shí)間延長(zhǎng),迅速增加的研究結(jié)果一致[18]。
植物葉片的硒元素含量受多種因素影響,如植物種類、氣候、土壤硒含量等。安康地處富硒帶,本研究測(cè)得桑葉中硒元素含量為0.2166 mg/kg,而且以有機(jī)硒為主(無(wú)機(jī)硒未檢測(cè)到),符合富硒茶標(biāo)準(zhǔn)(GH/T 1090—2014)中硒含量要求(0.2~4.0 mg/kg)。本研究桑葉茶中硒的溶出規(guī)律符合對(duì)數(shù)方程,這與鳳凰單叢古茶樹葉片中硒的溶出規(guī)律一致[19]。本研究桑葉茶沖泡12 min硒溶出率為32.85%,溶出量為0.071μg/g,雖然高于鳳凰單叢古茶樹葉片硒的最大溶出量0.015μg/g,但泡茶方法不能充分利用桑葉茶中硒元素,需進(jìn)一步改善加工利用工藝,提高硒的利用率。
桑葉中1-DNJ含量是衡量桑葉藥用價(jià)值的重要指標(biāo),其含量受桑樹品種、桑葉成熟度和采摘季節(jié)等影響[20-22]。1-DNJ的水溶出率較低,葉晶晶等利用正交試驗(yàn),優(yōu)化80℃以內(nèi)水溫、pH、料液比等獲得1-DNJ的最高得率僅為0.062%[23]。由于桑葉茶主要食用其茶湯,溶出率是決定其有效成分生物利用的先決條件。本研究測(cè)得桑葉茶1-DNJ含量為3.5516 mg/g,沖泡水溫由80℃提高至90℃,1-DNJ的溶出有顯著提高,溶出率增加了1倍,但也僅為9.36%,說(shuō)明用正常的泡茶方法不能很好地利用1-DNJ。