高峰 朱嚴 殷金山
摘要:本研究以五味子藤莖醇提物以及五味子果實提取物為原料,以感官為指標,通過正交L9(34)試驗設計,確定五味子藤莖飲料的最佳配方,并采用體外抗氧化實驗及小白鼠抗疲勞試驗評價其保健作用。結果顯示:飲料的最佳配方為五味子藤莖提取物添加濃度為4毫克/毫升,五味子提取物添加濃度為1.2毫克/毫升,白砂糖添加濃度為90毫克/毫升,檸檬酸添加濃度為1.0毫克/毫升,食鹽添加濃度為1.0毫克/毫升;該成品飲料的羥自由基清除率可達29%以上,小白鼠力竭游泳時間較對照組提高了約76%,血乳酸含量較對照組降低了15.9%,差異均顯著,說明該款飲料具有較好的抗氧化、抗疲勞的保健作用。
關鍵詞:五味子藤莖;保健飲料;羥自由基;抗疲勞
中圖分類號: R284 文獻標識碼: A DOI編號: 10.14025/j.cnki.jlny.2016.16.025
北五味子Schisandra chinensis(Turcz.)Baill習稱“五味子”,為木蘭科多年生落葉木質藤本植物的成熟果實,主產于東北,具有斂肺滋腎,生津斂汗,澀精止瀉、寧心安神的功效[1]。近年來,韓國、日本、美國等從我國大量進口五味子,用于藥物研究及保健品開發,例如俄羅斯將北五味子的根、莖、葉制備成茶葉[2]、韓國國內熱銷的五味子速溶茶、東歐利用五味子果實加工的五味子果酪、果糕、果凍、果漿及各類飲料已經上市,然而作為最大五味子出口國的中國在相關保健品方面的開發與研究卻不夠完善,以保健飲料為例,國內僅有少量相關企業和學者做了五味子保健飲料的研發,且多存在工藝簡單、缺乏功能性評價的特點。針對這一現象,本研究以北五味子藤莖提取物[3-5]及果實提取物為原料,研制五味子保健飲料,并通過抗氧化性及抗疲勞試驗對其功能性進行評價。
1試驗材料,儀器
1.1 試驗材料與儀器
北五味子藤莖提取物(65%乙醇超聲提取干燥后備用),北五味子提取物(水提取絮凝后干燥備用),磷酸緩沖液,鄰二氮菲,硫酸來鐵,過氧化氫,全血乳酸測定試劑盒(南京建成生物工程研究所);小白鼠;超聲波清洗儀,恒溫水浴鍋,725紫外分光光度計,游泳箱,離心機等。
1.2 試驗方法
1.2.1 制定感官指標(見表1)
1.2.2 五味子藤莖飲料配方研究
為突出天然植物源飲料的保健作用及藥用植物資源開發,本研究以五味子藤莖醇提取物以及五味子果實提取物為原料,在單因素試驗結果的基礎上采用正交試驗考察不同劑量的原料添加以及其他添加劑用量對飲料質量的影響,得出最佳配方工藝。
根據單因素試驗結果,對飲料質量影響程度不顯著的因素五味子藤莖提取物及食鹽固定水平分別3毫克/毫升、1.0毫克/毫升;采用L9(34)的正交實驗設計方案,對五味子提取物用量、白砂糖用量及檸檬酸用量配比進行優化,見表2。
取配方飲料10毫升,采用鄰二氮菲法[8]測定保健飲料對羥基自由基清除率的抗氧化性。
1.2.3 抗疲勞試驗 共選20克左右(20±2克)的小白鼠20只,雌雄兼用,按體重、性別隨機分為2組,每組10只。實驗組按劑量0.6毫升/20克飲料灌胃,對照組同劑量生理鹽水灌胃,每天一次,15天后對小白鼠進行運動能力及全血乳酸測試。
(1)負重游泳試驗[9]:取2組小白鼠,連續灌胃15天,末次灌胃給藥30分鐘后,將白小鼠放入游泳箱中,水深30厘米,水溫25℃±1.0℃,鼠尾根部負荷5%體重的鉛塊,力竭后取出,記錄小白鼠(力竭)游泳時間(開始入水游泳至力竭沉入水面10秒不能浮起的時間)。
(2)全血乳酸(BLA)含量測定[10]:取2組小白鼠,連續給藥15天,末次給藥30分鐘及負重游泳30分鐘后,分別眼眶采血(約20 uL)。對照組同離心取血清,試劑盒測定小白鼠血乳酸含量。
2 結果與分析
2.1 五味子藤莖保健飲料配方研究結果
由表3 可知,3 種因素對口感的影響程度由大到小依次B、A、C,其中五味子提取物的質量濃度飲料感官影響最大;經正交試驗得出最優配方為A3、B3、C2;五味子藤莖飲料最佳配方為:五味子藤莖提取物用量為3.0毫克/毫升、五味子提取物添加量1.0毫克/毫升、白砂糖添加量90毫克/毫升、檸檬酸添加量1.0毫克/毫升,氯化鈉添加量為1.0毫克/毫升。
2.2體外抗氧化試驗
由表4可知:羥基自由基是機體代謝中產生的最活躍的自由基,作為致病因子和人類常見疾病有著密切的關系。筆者經前期試驗得知五味子藤莖提取物具有一定的羥基自由基清除作用[11],以此為依據,考察功能飲料的抗氧化性。本試驗采用鄰二氮菲-Fe2+氧化法測定成品飲料的羥基自由基,重復三次。經測定,1.0毫升成品飲料對羥基自由基的清除率能較穩定地維持在29 %以上,說明該工藝條件下五味子藤莖飲料有一定的抗氧化作用。
2.3 體外抗疲勞試驗
負重游泳時間能夠反映小白鼠疲勞程度,由表5結果可知,試驗組小白鼠力竭游泳時間較對照組提高了約76%,差異顯著,說明該款運動飲料能夠有效緩解疲勞,提高小白鼠耐力,從而延長運動時間。小白鼠運動后的血乳酸含量較對照組降低了15.9%,差異顯著,說明配方飲料對運動后血乳酸的升高有顯著抑制作用,能通過減少運動中乳酸的生成起到緩解疲勞的效果,從而有效增強小白鼠的運動能力。
3 結論
通過單因素與正交試驗,確定飲料的最佳配方:五味子藤莖提取物添加濃度為4毫克/毫升,五味子提取物添加濃度為1.2毫克/毫升,白砂糖添加濃度為90毫克/毫升,檸檬酸添加濃度為1.0毫克/毫升,食鹽添加濃度為為1.0毫克/毫升,此時飲料口感最佳。
研究表明,高強度、長時間的勞動或運動可導致機體疲勞,主要原因是體內能源物質大量消耗、代謝產物乳酸大量積累引起pH降低、自由基增多[12]。而適當補充外源性抗氧化劑,如天然植物提取物類抗氧化劑,則可減輕自由基對機體的不良影響,增強免疫能力,預防某些疾病,提高機體抗疲勞能力和運動能力[13]。因此,本研究在制備中藥源飲料的基礎上,對其體外抗氧化性、小白鼠力竭游泳時間以及血乳酸含量進行了研究,經體外抗氧化試驗結果可知,該成品飲料具有較好的清除羥自由基的作用,清除率可達29%以上。經小白鼠負重游泳試驗結果可知,該飲料能夠顯著提高小白鼠負重游泳時間,且能顯著降低小白鼠負重游泳后血乳酸含量。說明本飲料為具有抗氧化、抗疲勞作用的功能性飲料。然而,本飲料的體內抗氧化作用是否也能達到期望水平以及試飲后人體生理指標測定等方面還有待于進一步研究。
參考文獻
[1] 雷載權.中藥學[M].上海:上海科學技術出版社.2006.
[2] 田穎.五味子保健飲料配方優選研究[J].試驗報告與理論研究,2007,10(10):12-14.
[3] 史琳,何曉霞,潘英,等.五味子藤莖化學成分的研究[J].中草藥,2009(11):1707-1710.
[4] 劉娜,樸惠善.北五味子莖藤多糖的提取和含量測定[J].延邊大學醫學學報,2010(03):29-31.
[5] 候微,魏忠寶,姜艷玲,等.五味子根藤莖體外抗氧化活性評價[J].吉林中醫藥,2010(12):1086-1088.
[6] 王昌.復方五味子護肝保健飲料的研制及其功能性評價[D].黑龍江八一農墾大學,2010,(31).
[7] 李樹聲.復方北五味子抗氧化功能飲料的研制及功能性評價的研究[D].黑龍江八一農墾大學,2010,(34).
[8] 敖純.蟲茶醇提取物對超氧陰離子和羥基自由基的清除作用[J].肉類研究,2010(04):60~64.
[9]吳越,曲敏,佟長青.羊棲菜多糖對小鼠抗疲勞作用的研究[J].食品工業科技,2013 (08),350-352.
[10] 蔡愈杭,榮耀中,羅殷,等.不同功效組分的功能飲料抗疲勞作用的研究[J].食品工業,2012,(03)
[11] 劉清瑋,孫莉佳,高延輝.五味子藤莖抗氧化物質超聲波醇提取工藝研究[J].人參研究,2013,(03):32-34.
[12] 鄧文輝,李新生.黑米色素抗疲勞的生化機理及研究展望[J].食品工業科技,2010(06):372-374.
[13] 姚績偉,楊永亮.試論外源性抗氧化劑對運動自由基代謝的影響[J].四川體育科學,2004(01):21-23.
作者簡介:高峰,本科學歷,吉林紫鑫般若藥業有限公司,工程師,研究方向:中藥產品開發。