新疆藥桑椹營養(yǎng)成分分析及其體外抗氧化作用

江 巖，聶文靜

（新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046）

新疆藥桑椹營養(yǎng)成分分析及其體外抗氧化作用

江 巖，聶文靜

（新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，新疆 烏魯木齊 830046）

以新疆獨特的藥用果桑藥桑椹為研究對象，分析藥桑椹鮮果中總糖等基本營養(yǎng)成分及總黃酮等生物活性成分，并測定其體外抗氧化能力。藥桑椹鮮果中總糖、粗纖維及粗蛋白含量分別為12.9、1.28、1.17 g/100 g，明顯低于對照白桑椹。藥桑椹中礦物質(zhì)Ca、Fe含量為113 mg/100 g和11.9 mg/100 g，分別是白桑椹的1.6 倍及1.7 倍。藥桑椹中VC與總酸含量高達(dá)48.4 mg/100 g與47.1 mg/g，分別是白桑椹的8.1 倍與8.4 倍。藥桑椹中總多酚、總黃酮、多糖、花青素等生物活性物質(zhì)含量均明顯高于白桑椹，且其體外總抗氧化能力和清除DPPH自由基能力亦顯著高于白桑椹。

藥桑椹；營養(yǎng)成分；抗氧化

藥桑椹是新疆獨特的藥用果桑種質(zhì)資源，是新疆桑椹品種分類鑒定中唯一的黑桑種（Morus nigra L.）。藥桑椹是維吾爾族歷代的民間藥材，具有活血補(bǔ)腦、通脈護(hù)肝、強(qiáng)腎利尿、降血糖、血脂等功效。藥桑椹生長于新疆南部，生態(tài)環(huán)境獨特，日照時間長、晝夜溫差大、干旱。其果實中的各種營養(yǎng)成分及生物活性物質(zhì)含量有別于其他同類植物[1-3]。鐘石[4]、周靜[5]等對新疆藥桑椹中粗蛋白、碳水化合物、氨基酸、VC、部分礦物質(zhì)等基本營養(yǎng)成分及總多酚等生物活性成分進(jìn)行分析，但藥桑椹中有機(jī)酸、脂肪酸的分析及藥桑椹體外抗氧化能力的研究尚未見報道。本實驗以與藥桑椹同一產(chǎn)地的白桑椹（Morus alba L.）為對照，擬對新疆藥桑椹中粗脂肪、粗纖維、總酸、有機(jī)酸、脂肪酸等基本營養(yǎng)成分和總多酚、多糖、花青素等生物活性成分進(jìn)行全面分析，并測定其體外抗氧化能力，以期能為新疆藥桑椹作為膳食補(bǔ)充劑、功能性食品的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

藥桑椹、白桑椹鮮果均采摘于新疆和田蠶桑研究所的種植桑園。-18 ℃冷凍貯藏，解凍后用于實驗測定。

蘆丁、沒食子酸 中國食品藥品檢定研究院；福林-酚試劑 美國Biosharp公司；總抗氧化能力測試盒 南京建成生物工程研究所；1,1-二苯基-2-三硝基苯肼（1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical，DPPH）上海源葉生物科技有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

UV-2000紫外-可見分光光度計 龍尼柯（上海）儀器有限公司；PHB-10型精密pH計 上海虹益儀器儀表有限公司；EZ-DRY冷凍干燥儀 美國FTS公司。

1.3 方法

1.3.1 基本營養(yǎng)成分分析

分別采用GB/T 10782—2006《蜜餞通則》斐林試劑滴定法、GB 5009.5—2010《食品中蛋白質(zhì)的測定》凱氏定氮法、GB/T 5009.6—2003《食品中脂肪的測定》索氏提取法、GB 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》稱質(zhì)量法、GB/T 5009.159—2003《食品中還原型抗壞血酸的測定》分光光度法、GB/T 18932.11—2002《蜂蜜中鉀、磷、鐵、鈣、鋅、鋁、鈉、鎂、硼、錳、銅、鋇、鈦、釩、鎳、鈷、鉻含量的測定》電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法、高效液相色譜法分別對桑椹樣品中總糖、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、VC、礦物質(zhì)、有機(jī)酸含量進(jìn)行測定。

1.3.2 總多酚含量測定[6]

準(zhǔn)確稱取5 g桑椹樣品組織勻漿，加入體積分?jǐn)?shù)60%乙醇20 mL提取2 h，再加入體積分?jǐn)?shù)60%乙醇30 mL稀釋過濾，定容至500 mL，備用。準(zhǔn)確量取備用樣液1.0 mL，采用福林-酚比色法進(jìn)行測定，以沒食子酸標(biāo)準(zhǔn)品作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算總多酚含量。

1.3.3 總黃酮含量測定[7]

將桑椹樣品組織勻漿后冷凍干燥成粉，準(zhǔn)確稱取定量干粉，用蒸餾水定容至50 mL。精密吸取樣液3 mL，置于25 mL具塞比色管中，采用Al(NO3)3-NaNO2比色法進(jìn)行測定，以蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算總黃酮含量。

1.3.4 多糖含量測定[8]

準(zhǔn)確稱取2 g桑椹樣品組織勻漿，置于100 mL容量瓶中，加水80 mL，沸水浴2 h，冷卻至室溫后補(bǔ)加水至刻度，混勻后，過濾，收集濾液。準(zhǔn)確量取濾液1.0 mL定容至100 mL，備用。準(zhǔn)確量取備用液1.0 mL采用苯酚-硫酸法進(jìn)行測定，以葡萄糖作標(biāo)準(zhǔn)曲線，計算多糖含量。

1.3.5 花青素含量測定[9]

準(zhǔn)確稱取適量桑椹樣品，組織勻漿后冷凍干燥成粉。準(zhǔn)確稱取0.1 g凍干粉，用體積分?jǐn)?shù)45%乙醇20mL溶解，蒸餾水定容至100 mL備用。采用pH示差法測定花青素含量。

1.3.6 體外抗氧化能力測定[10]

將桑椹樣品組織勻漿后冷凍干燥成粉，分別稱取定量凍干粉、蘆丁標(biāo)準(zhǔn)品，定容至100 mL備用。采用總抗氧化能力測定試劑盒，對桑椹樣品體外總抗氧化能力進(jìn)行測定。

用無水乙醇將DPPH試劑配制成2×10-4mol/L的溶液。準(zhǔn)確吸取樣品待測溶液、DPPH溶液各2 mL，混勻后室溫下放置30 min，于波長517 nm處測定吸光度，每個樣品平行測定3 次，取其均值。按下式計算各待測樣品對DPPH自由基的清除率。

式中：Ai為2 mL樣品溶液+2 mL DPPH試劑混合液的吸光度；Aj為2 mL樣品溶液+2 mL空白溶劑（無水乙醇）混合液的吸光度；Ac為2 mL DPPH溶液+2 mL空白溶劑混合液的吸光度[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 桑椹營養(yǎng)成分測定

2.1.1 基本營養(yǎng)成分

表1 藥桑椹與白桑椹基本營養(yǎng)成分比較Table 1 Comparison of basic nutritional components in black mulberry and white mulberry fruits

由表1可知，除灰分外，白桑椹單果質(zhì)量、總可溶性固形物含量、水分、粗纖維、總糖及還原糖含量等其他基本營養(yǎng)成分均高于藥桑椹；藥桑椹pH值偏低，僅為白桑椹的58%。吳祖芳等[11]報道了國內(nèi)其他地區(qū)所產(chǎn)桑椹營養(yǎng)成分分別為總可溶性固形物7.07%～22.40%、水分85.57%～91.00%、灰分0.56%～6.75%、粗纖維0.43%～0.65%、總糖13.11%～15.03%、還原糖6.33%～8.18%，與之相較，新疆地產(chǎn)桑椹果實具有高糖分、高纖維、低水分的特點，這可能與新疆獨特的干旱及荒漠生態(tài)環(huán)境有密切關(guān)系。

表2 藥桑椹與白桑椹中3 種維生素含量比較Table 2 Comparison of the contents of three vitamins in black mulberry and white mulberry fruits mg/100 g

表2顯示藥桑椹中VC含量高達(dá)48.4 mg/100 g，是白桑椹的8.1 倍，而且其含量也高于其他富含VC的水果，包括草莓（47 mg/100 g）、荔枝（41 mg/100 g）、橙子（33 mg/100 g）、柿子（30 mg/100 g）等。

2.1.2 有機(jī)酸含量

酸性是果品特有的性質(zhì)，主要由有機(jī)酸組成，在果蔬中有機(jī)酸的相對含量因其成熟程度、生長條件不同而異[12]。由表3可知，藥桑椹總酸含量高達(dá)47.1 mg/g，是白桑椹的8.4 倍，且檸檬酸、蘋果酸、醋酸及琥珀酸含量均高于白桑椹，分別是白桑椹的22.9、20.2、19.7 倍及8.6 倍，這可能是藥桑椹pH值偏低、且果實酸澀的主要原因[13-14]。

表3 藥桑椹與白桑椹中有機(jī)酸含量比較Table 3 Comparison of organic acid contents in black mulberry and white mulberry fruits mg/g

2.1.3 礦物質(zhì)元素含量

表4 藥桑椹與白桑椹中礦物質(zhì)含量比較Table 4 Comparison of mineral element contents in black mulberry and white mulberry fruits mg/100 g

由表4可知，藥桑椹中常量元素K、Ca、Mg的含量高于白桑椹，其中Ca含量是白桑椹的1.6 倍，微量元素Fe含量是白桑椹的1.7 倍，遠(yuǎn)高于大多數(shù)水果中的含量（Ca：2～35 mg/100 g；Fe：0.2～2.2 mg/100 g）。2002年中國居民膳食營養(yǎng)與健康調(diào)查顯示[15]，我國城鄉(xiāng)居民中普遍存在Ca、Fe缺乏現(xiàn)象，其中膳食鈣攝入量為391 mg/d，僅為推薦攝入量的49%，農(nóng)村婦女中缺鐵性貧血患病率為18.8%。藥桑椹Ca、Fe含量豐富，可作為礦物質(zhì)膳食補(bǔ)充劑。

實驗結(jié)果顯示藥桑椹富含VC和Fe，而VC有助于將食物中的Fe3+還原為Fe2+，提高Fe的生物利用率，這也為藥桑椹在維吾爾傳統(tǒng)醫(yī)藥中用于缺鐵性貧血的預(yù)防和治療提供理論依據(jù)[16-17]。

2.1.4 氨基酸種類及含量

由表5可知，藥桑椹和白桑椹中均含有構(gòu)成人體蛋白質(zhì)的18 種氨基酸，且必需氨基酸種類齊全。藥桑椹中脯氨酸含量最高，其次是丙氨酸、組氨酸，其中脯氨酸含量是白桑椹的3.3 倍。藥桑椹和白桑椹中必需氨基酸占總氨基酸的比率（essential amino acid/total amino acid，EAA/TAA）分別為29%、42%。據(jù)世界糧農(nóng)組織與世界衛(wèi)生組織報道，食物中EAA/TAA比值大于40%，其氨基酸組成較為合理，白桑椹可推薦為優(yōu)質(zhì)蛋白食物。

表5 藥桑椹與白桑椹中氨基酸種類及含量比較Table 5 Comparison of amino acid composition and contents in black mulberry and white mulberry fruits %

2.1.5 脂肪酸含量

表6 藥桑椹與白桑椹中脂肪酸含量比較Table 6 Comparison of fatty acid contents in black mulberry and white mulberry fruits

由表6可知，藥桑椹脂肪酸中油酸含量最高，其次是棕櫚酸和亞油酸；白桑椹脂肪酸中亞油酸含量最高，其次是棕櫚酸和油酸。亞油酸和α-亞麻酸是人體必需脂肪酸，機(jī)體自身不能合成，必須依賴食物供應(yīng)。必需脂肪酸在降低癌癥、心血管疾病、神經(jīng)系統(tǒng)疾病及關(guān)節(jié)炎癥等風(fēng)險方面發(fā)揮著重要作用[18-19]。亞油酸在藥桑椹和白桑椹中含量分別為23.1%和52.3%，較為豐富。

2.2 主要生物活性物質(zhì)含量及抗氧化活性

2.2.1 生物活性物質(zhì)含量

多酚是所有酚類衍生物的總稱，主要包括酚酸和類黃酮，后者主要存在于水果和蔬菜的外層及整粒谷物中。黃酮類化合物廣泛存在于植物中，具有抗氧化、抗腫瘤、保護(hù)心血管、抗突變及提高免疫力等多種生物活性?；ㄇ嗨厥且活悘V泛存在于植物中的水溶性天然色素，可作為腫瘤抑制劑、血管保護(hù)劑、輻射保護(hù)劑及抗炎劑等應(yīng)用于臨床。多糖是由10 個以上單糖組成的聚合糖高分子碳水化合物，具有調(diào)節(jié)免疫力、抗病毒及降血脂等多種生物活性[20-22]。

由表7可知，藥桑椹中總多酚、總黃酮和多糖含量均高于白桑椹，分別是后者的6.1、1.5、1.4 倍。藥桑椹中花青素含量高達(dá)342.4 mg/100 g鮮果，而白桑椹中卻未檢出。

表7 藥桑椹與白桑椹中生物活性成分含量比較Table 7 Comparison of bioactive components in black mulberry and white mulberry fruits

藥桑椹成熟季為7月底，比白桑椹晚2 個月，可能會轉(zhuǎn)運并積累更多的植物次級代謝物，包括黃酮、花青素等[23]。已有研究表明，深色水果是多酚、黃酮及花青素等化合物的良好來源，而這些生物活性物質(zhì)具有抗氧化、抗炎、抗癌及預(yù)防心血管疾病等作用[24-25]。藥桑椹果實在新疆維吾爾傳統(tǒng)醫(yī)藥中用于消炎、心血管疾病的防治等，本實驗結(jié)果也為此提供科學(xué)依據(jù)。

2.2.2 體外抗氧化能力

表8 藥桑椹與白桑椹體外抗氧化能力比較Table 8 Comparison of in vitro antioxidant capacity of black mulberry and white mulberry fruits

由表8可知，藥桑椹體外總抗氧化能力和清除DPPH自由基能力顯著高于白桑，分別是后者的2.8 倍及8 倍，提示藥桑椹體外抗氧化能力與其含有豐富的生物活性物質(zhì)有密切關(guān)系。雖然藥桑椹清除DPPH自由基能力強(qiáng)于蘆丁，但體外總抗氧化能力遠(yuǎn)低于蘆丁，若要提高其抗氧化能力，則需要對其中所含的生物活性物質(zhì)進(jìn)一步分離純化。

3 結(jié) 論

新疆藥桑椹高纖維、低水分及有機(jī)酸含量豐富等特點，這可能與新疆獨特的干旱及荒漠生態(tài)環(huán)境有密切關(guān)系。新疆藥桑椹含有維生素、礦物質(zhì)、氨基酸、脂肪酸等人體所需營養(yǎng)成分，其中VC（48.4 mg/100 g）、Ca（113 mg/100 g）、Fe（11.9 mg/100 g）含量尤為豐富，可作為膳食補(bǔ)充劑進(jìn)行開發(fā)利用。新疆藥桑椹中總多酚、總黃酮、花青素及多糖等生物活性物質(zhì)含量均高于白桑椹，尤其是花青素含量較為豐富，具有一定的體外抗氧化能力，若對其中所含的生物活性物質(zhì)進(jìn)一步分離純化，有利于功能性食品的開發(fā)利用。

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Nutritional Composition and in vitro Antioxidant Capacity of Black Mulberry (Morus nigra L.) Fruits from Xinjiang Province

JIANG Yan, NIE Wen-jing
(College of Life Science and Technology, Xinjiang University, ürümqi 830046, China)

The nutritional composition of black mulberry (Morus nigra L.) fruits in Xinjiang was analyzed, a s well as the in vitro antioxidant capacity. The total sugar, crude fi ber and crude protein contents of black mulberry fruits were 12.9, 1.28 and 1.17 g/100 g, which were lower than those in white mulberry fruits (Moru s alba L.). The contents of Ca and Fe in black mulberry fruits were 113 mg/100 g and 11.9 mg/100 g, which were 1.6 and 1.7 times higher than those in white mulberry fruits. The vitamin C and total acid contents of black mulberry were as high as 48.4 mg/100 g and 47.1 mg/g, respectively, which were 8.1 times and 8.4 times higher than those in white mulberry fruits. The contents of total polyphenols, total flavonoids, polysaccharides and anthocyanins from black mulberry fruits were significantly higher th an those in white mulberry fruits. Moreover, black mulberry fruits showed higher in vitro total antioxidant capacity and DPPH radical scavenging activity than white mulberry fruits.

black mulberry; nutrients; antioxidant a ctivity

TS202.3

A

1002-6630（2014）22-0126-04

10.7506/spkx1002-6630-201422023

2014-02-19

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項目（81102120）；新疆大學(xué)2013年度大學(xué)生創(chuàng)新性實驗計劃校級重點項目（XJU-SRT-13166）作者簡介：江巖（1977—），女，副教授，博士，研究方向為功能性食品。E-mail：jiangyan_228@163.com