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龙须菜的加工及有效成分的研究



全 文 :科技资讯2014 NO.20SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
学 术 论 坛
209 科技资讯 SCIENCE & TECHNOLOGY INFORMATION
龙须菜属于红藻门杉藻目江篱属 ,是
一种红藻类海洋植物。在中国沿海一带大
面积种植 ,近年来渐渐引起人们对其开发
和应用的重视。
中国自古便有将龙须菜作为药疗和食
疗的记载。龙须菜含有丰富的多糖类、蛋白
质、矿物质、膳食纤维等成分。龙须菜中的
主要成分膳食纤维被称为“第七大营养
素”。研究表明 ,膳食纤维对于心血管疾病、
冠心病、糖尿病、乳腺癌、中风、便秘等疾病
的预防和治疗具有一定的作用 [1~2]。龙须菜
中所含活性成分具有一定的药理作用 ,对
抗癌症的作用尤为突出。陈美珍 [3]等观察小
鼠口服龙须菜多糖 ,发现其对骨髓嗜多染
红细胞微核和精子畸变具有抗突变效果 ,
邓志峰 [4]等研究表明,龙须菜多糖的抑瘤率
达到45%。大量文献表明 ,从龙须菜中分离
纯化的藻胆蛋白具有抗氧化、抗肿瘤等生
理活性 [5]。同时 ,龙须菜中所含的棕榈酸、亚
油酸等不饱和脂肪酸对肺部癌细胞活性具
有抑制作用[6]。龙须菜富含人体八种必需的
氨基酸和牛磺酸 ,牛磺酸具有类胰岛素样
作用 ,对糖尿病及其并发症具有预防和治
疗作用 [7]。此外 ,龙须菜中还含有Fe、Zn、Cu
等人体必须的微量元素。
以上报道的研究对象均为未经脱腥脱
色处理的龙须菜。龙须菜外层表皮坚硬以
及腥味大 ,不利于营养成分的消化和吸收 ,
口感欠佳 ,不便于直接食用和药用。本研究
小组在前期工作中 ,将龙须菜进行脱腥脱
色处理后 ,其口感得到了很大的改善 [8]。但
经处理后龙须菜中的有利成分的含量是否
得到很好的提高 ,其活性是否遭到破坏 ,目
前尚未有报道。因此 ,本研究通过建立可行
的分析方法 ,对经脱腥脱色处理后的龙须
菜中各成分进行分析 ,为其进一步综合开
发和应用提供基础。
1 实验材料
1 . 1 仪器
GZX-9240MBE数显鼓风干燥箱 (上海
博迅实业有限公司医疗设备厂 );SH B-Ⅲ
循环水式真空泵(郑州长城工贸有限公司);
HH-S1数显恒温水浴锅 (金坛市医疗仪器
厂);FA1104N电子天平(上海精密科学仪器
有限公司 );752型紫外可见分光光度計 (上
海舜宇恒平科学仪器有限公司 );DF-Ⅱ集
热式磁力搅拌器(常州澳华仪器有限公司);
SX2-4-10高温箱形电炉 (上海博迅实业有
限公司医疗设备厂);坩埚式过滤器;凯氏定
氮蒸馏装置 ;索氏提取器。
1 . 2 试剂
热稳定α -淀粉酶 (C a t . N o . A 3 30 6 ,
S ig m a -A l d r i c h ) ;蛋白酶 ( C a t . N o . A M G
A9913,Sigma-Aldrich);MES-TRIS;淀粉葡
糖苷酶 (Cat.No.A9913,Sigma-Aldrich);硅
藻土 (C e l i te ac id - w as hed , N o . C 865 6 ,
Sigma);甲基红(分析纯 ,天津市新精细化工
开发中心 )、甲基蓝 (分析纯 ,天津市福晨化
学试剂厂 );五水合硫酸铜 (分析纯 ,汕头市
光华化学厂);葡萄糖、硫酸钾、硫酸、盐酸、
无水乙醇、丙酮、无水乙醚、苯酚、硼酸、氢
氧化钠 (分析纯 ,广州化学试剂厂 )。
2 实验方法
2 . 1 龙须菜的加工处理
根据参考文献 [8]先对龙须菜进行脱腥
脱色处理。取干燥龙须菜5g,置150 ml锥形
瓶中 ,加入50%~70%乙醇 ,室温浸泡24 h,
取出干燥 ,得黑色丝状无腥味龙须菜 ,再将
脱腥后的龙须菜放入7倍量的脱色液 (水∶
过氧化氢∶醋酸体积比为1∶0.02∶0.04)中 ,
室温浸泡 1 h,过滤 ,产品用水洗至洗出液
为中性、过滤 ,抽干并干燥即得浅黄色或黄
绿色丝状龙须菜 ,将其粉碎制成干粉。
2 . 2 蛋白质、灰分的测定
参照《中华人民共和国药典2010版》二部
附录VIID氮测定法第二法测定蛋白质量 [9]。
参照《中华人民共和国药典2010版》一
部附录IXK灰分测定法测定灰分重量 [10]。
2 . 3 膳食纤维的测定
2 . 3 . 1 酶解
精密称取双份1.000±0.005 g加工后龙
须菜样品 ,置于高脚烧杯中。在每个烧杯中
加入40 mlMES-TRIS缓冲液 ,在磁力搅拌
器上搅拌直到样品完全分散。
在高脚烧杯中加100μl热稳定的淀粉酶
溶液 ,低速搅拌。用铝箔片将烧杯盖住 ,在
95 ℃~100 ℃水浴中反应30 min,从95 ℃
开始计时。将烧杯从水浴中移出 ,冷却至
60 ℃。打开铝箔盖 ,用刮勺将烧杯边缘的
网状物以及烧杯底部的胶状物刮离 ,以使
样品能够完全的酶解。加入10 ml蒸馏水冲
洗烧杯壁和刮勺。在每个烧杯中各加入100
μ l蛋白酶溶液。用铝箔盖住,于60 ℃中持续
摇动反应30 min,从60 ℃开始计时,使之充分
反应。30 min后 ,打开铝箔盖 ,搅拌中加入
5 ml0. 561 mol/L HCL至烧杯中 ,搅拌均
匀。保持 60℃ ,用 1 mol/L NaO H溶液或
1 mol/LHCL溶液调最终 pH为 4 .0-4. 7。
搅拌同时加100μ l淀粉葡糖苷酶溶液。用
铝箔盖住 ,在60 ℃持续振摇反应30 min,从
60 ℃开始计时 ,温度应恒定在60 ℃。
2. 3. 2 膳食纤维的测定
在每份酶解样品中 ,加入预热至60 ℃
的95%乙醇225 ml,乙醇与样品的体积比为
①基金项目 :广州市番禺区科技计划项目 (编号 :2011-Z-02-04)。
作者简介 :王晓明 ,硕士 ,实验师 ,主要从事中药药剂学研究。
通讯作者 :林汉森 ,教授 ,主要从事天然有效成分及其全合成研究。
龙须菜的加工及有效成分的研究①
王晓明 张雪晴 林汉森 *
(广东药学院药科学院 广东广州 5 1 0 0 0 6 )
摘 要:目的 对龙须菜进行加工提高其营养价值,并测定各种有效成分的含量。方法 首先对龙须菜进行脱腥脱色处理,然后采用AOAC
991.43酶-重量法、苯酚-硫酸法、凯氏定氮法、索氏提取法等对加工后的龙须菜中有效成分进行研究,主要包括膳食纤维、总糖、蛋白
质、粗脂肪、灰分等的分析及含量测定等。结果 经加工后的龙须菜中总膳食纤维、粗脂肪、蛋白质、灰分、总糖的含量分别为(%):43.71、
0.0851、19.84、1.13、40.66。总膳食纤维中不可溶性膳食纤维、可溶性膳食纤维含量分别为(%):15.47、27.15。结论 经加工后,龙须菜中
有效成分含量大大提高,具有更高的实用价值和临床价值。因此,加工后的龙须菜具有一种高膳食纤维、高蛋白、低脂肪的特性。
关键词:龙须菜 有效成分 酶重量法
中图分类号 :R284 文献标识码 :A 文章编号 :1672-3791(2014)07(b)-0209-02
余杰[13]等 周峙苗[14]等 Antonio Galan[15]等 本研究 加工方法
干燥粉碎简单加工 脱腥脱色加工
膳食纤维 4.8(粗纤维) 9.2(粗纤维) 4.97(纤维素) 43.71
总糖 43.76 — 11.58 40.66
蛋白质 19.14 18.9 18.7 19.84
粗脂肪 0.5 0.8 0.68 0.086
灰分 28.77 20.8 — 1.13
表 1 不同加工方法龙须菜各成分含量 ( % )
成分 含量 RSD
总膳食纤维 43.71±0.14 4.6
不溶性膳食纤维 15.47±0.84 3.9
可溶性膳食纤维 27.15±0.21 3.2
粗脂肪 0.0851±0.0043 4.4
蛋白质 19.84±0.59 2.7
总灰分 1.13±0.06 5.4
酸不溶性灰分 0.13±0.01 5.0
总糖 40.66±1.34 3.0
表 2 脱腥脱色加工后龙须菜中各成分含量 ( % )
备注:— 表示未测定
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4∶1。室温下沉淀1 h。
在过滤式坩埚中加入0.5 g硅藻土 ,105
℃干燥至恒重 ,称重。用15 ml78%乙醇将硅
藻土湿润和均匀分布在的坩埚中。用适度
的抽力把坩埚中的硅藻土吸到玻板上。
用78%乙醇和刮勺转移所有内容物微
粒到坩埚中。抽真空 ,分别用15 ml的78%乙
醇 ,95%乙醇和丙酮冲洗残渣各2次 ,将坩埚
内的残渣抽干后在105 ℃烘干过夜。冷却至
室温 ,称重 ,计算残渣重。
2.3.3 不溶性膳食纤维的测定
酶解操作同2.3.1,过滤前用3mL水湿润和
重新分布硅藻土在预先处理好的坩埚上,保持
抽气使坩埚中的硅藻土抽成均匀的一层。
用10 ml70 ℃水洗残渣2次,滤液转移到
500 ml高脚烧杯 ,保留用以测定可溶性膳食
纤维。立即分别用15 ml78%乙醇 ,95%乙醇
和丙酮各冲洗残渣2次 ,将坩埚内的残渣抽
干后在105 ℃烘干过夜。冷却至室温 ,称重 ,
计算残渣重。
2.3.4 可溶性膳食纤维的测定
在2.3.3步骤中保留的滤液中加约滤液4
体积已预热至60 ℃的95%乙醇。或将滤液调
至80 g,在加入已预热至60 ℃的 95%乙醇
320 ml。室温下沉淀1 h。抽真空,坩埚处理方
法及残渣洗涤方法同步骤2.3.2,计算残渣。
根据2.2的方法分别法测定残渣中蛋白质和
灰分的含量 ,减去后即为膳食纤维的含量。
2 . 4 粗脂肪的测定
接收瓶洗涤干净 ,于105 ℃烘箱中干燥
至恒重 ,准确称重。取加工后龙须菜样品研
细 ,准确称取样品 5 g,用滤纸严密包好 ,用
脱脂棉捆紧。将滤纸包放入索氏提取器的
提取管内 ,滤纸包高度不可超过虹吸管。在
提取管中倒入乙醚70 ml,使滤纸包完全浸
泡。连接好仪器各部分 ,冷凝管上口处轻轻
塞入一小团干燥的脱脂棉 ,浸泡1 h。倾斜
提取管 ,使乙醚从虹吸管中流入接受瓶。在
提取管内加入乙醚70 ml,使共加入液体体
积为接收瓶容积的1/2。通冷凝水 ,70 ℃~
75℃水浴加热 ,使乙醚不断回流 ,冷凝下滴
的乙醚成连珠状 ,回流次数为8~10次 /h。
本实验提取约 2 h,至抽提完全为止。倾斜
提取管 ,回收溶剂 ,使接收瓶内溶剂剩余量
为1~2 ml,于通风处彻底挥干乙醚。在105
℃烘箱中干燥2 h,放入干燥器内冷却至室
温 ,称重。空白对照同法操作。
2 . 5 总糖的测定
葡萄糖标准溶液 :精密称取60℃干燥
恒重的葡萄糖100 mg,加水 ,定容至100 ml,
得1 mg/ml的葡萄糖溶液。
标准曲线 :精密吸取标准溶液 0、200、
400、600、800、1000ul于10 ml容量瓶中,加水
定容至刻度线。各吸取1 ml于具塞试管中 ,
各加苯酚试液2 ml,摇匀。迅速滴加浓硫酸
7 ml,摇匀。静置30 min,后冷却至室温 ,于
490 nm处测定吸光度值。以吸光度值 (A)对
浓度(C)进行线性回归 [11~12]。
供试溶液:精密称取于105℃烘干至恒重
的龙须菜样品100 mg,加入20 ml 6 mol/L HCL,
蒸馏水30 ml,在沸水浴中水解30 min,过滤,用
蒸馏水洗涤残渣,用10%NaOH中和水解液至
pH7左右,定容至100 ml。作为供试液。精密吸
取5 ml置50 ml容量瓶,定容至刻度线,作为供
试液。
测定 :取供试液 1ml于具塞试管中 ,其
余操作同“各加苯酚试液 2 ml⋯⋯”,于
490 nm处测定吸光度值。根据回归方程计
算样品中总糖的百分含量。
3 结果与讨论
3 . 1 脱腥脱色后龙须菜干粉中营养成分的
评价
龙须菜中膳食纤维含量较高 ,具有润
肠通便、减肥、预防心血管疾病和癌症等多
种功效。龙须菜外层表皮坚硬不利于营养
成分的消化和吸收 ,且腥味大 ,口感欠佳 ,
不便于直接食用和药用。对龙须菜进行以
上脱腥脱色的加工后 ,口感得到了改善 ,便
于咀嚼和消化 ,解决了龙须菜藻体较硬、不
便服用的难题。
与直接采用干燥后的龙须菜粉碎过筛
测定出的数值相比 ,制成的龙须菜干粉中
各种有效成分的含量都得到了优化 (见表
1、表2)。
经脱腥脱色处理后龙须菜中蛋白质的
含量为19.84%,与经过简单加工的龙须菜中
蛋白质含量19.14%、18.9%、18.7%相比 ,基
本保持不变,说明这一加工能够很好的把蛋
白质保留下来,经此加工处理的龙须菜任可
作为一种很好的蛋白源供人类食用。
膳食纤维的摄入利于降低心血管疾病
发病率 ,加工后的龙须菜中富含膳食纤维 ,
含量为43.71%,是简单加工所远不能及的 ,
所以经过脱腥脱色加工的龙须菜也是摄入
膳食纤维的很好来源。另外 ,测得总糖的含
量为40.66%,说明经脱腥脱色加工后的龙
须菜仍含有丰富的糖类物质。本研究测数
据略低于余杰等人测得潮汕沿海中龙须菜
的总糖含量43.76%,但为周峙苗等人测得
总糖含量的3.5倍 ,这可能与龙须菜产地及
种植条件的影响有关。
另一方面 ,经过脱腥脱色加工后 ,粗脂
肪和灰分的含量降低明显,分别为0.086%、
1.13%,各为简单加工的1/7、1/20。因此 ,对
脂肪摄入有严格要求的患者 ,龙须菜是很
好的营养摄入来源。同时 ,酸不溶性灰分含
量极低 ,仅为0.13%,说明这一加工处理后
的龙须菜中含有的泥土、砂石等硅酸盐外
来杂质含量极少。
通过以上方法对龙须菜进行加工处理 ,
测得加工后龙须菜中有效成分总糖、蛋白
质、粗脂肪的含量总含量为60.6%,膳食纤维
含量43.71%,说明该方法能有效地把有价值
的成分总糖、膳食纤维、蛋白质保留下来,其
中膳食纤维的含量更得到了显著提高。
3 . 2 测定方法的评价
由表2可得 ,使用酶重量法、索氏提取
法、凯氏定氮法、苯酚 -硫酸法测定的各含
量的RSD(%)分别为4.6、3.9、3.2、4.4、2.7、
5.4、5.0、3.0,说明以上方法可行。
目前 ,国际上对于膳食纤维仍未达成一
个通用的定义,一般认为膳食纤维是指能抗
人体小肠消化吸收,而在人体大肠能部分或
全部发酵的可食用的植物性成分、碳水化合
物及其相类似物质的总和,包括多糖、寡糖、
木质素以及相关的植物物质 [16]。其中 ,可溶
性膳食纤维包括果胶、葡聚糖、海藻酸钠、羧
甲基繊維素和真菌多糖等;不溶性膳食纤维
包繊維素、半繊維素、木质素、原果胶、壳聚
糖和植物蜡等 ,此外 ,功能性低聚糖和抗性
淀粉也普遍认为属于膳食纤维 [17]。
苯酚-硫酸法是利用多糖在硫酸的作用下
先水解成单糖,并迅速脱水生成糖醛衍生物,
然后与苯酚生成橙黄色化合物。再以比色法
测定。根据以上对膳食纤维的一般认知,膳食
纤维中少数多糖也能被苯酚-硫酸法检出,因
此膳食纤维及总糖测定的对象存在少部分重
叠 ,这使得龙须菜中有效成分含量为 105.
4 %。
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