玉米須口服液的研制及其抗疲勞功能評價

田海蘋，周鴻立，2，*，李兵

（1.吉林化工學(xué)院化學(xué)與制藥工程學(xué)院，吉林吉林132022；2.吉林化工學(xué)院吉林省農(nóng)業(yè)資源綜合開發(fā)與利用工程研究中心，吉林吉林132022）

玉米須為禾本科植物玉蜀黍（Zea mays L.）的花柱和柱頭[1]，含有多糖、黃酮類活性成分[2-3]，其性平、味甘淡、無毒[4]，提取物有抗疲勞、抗氧化等作用[5]；沙棘性溫，味酸澀[6]，沙棘果營養(yǎng)豐富，具有抗疲勞、抗癌等功效[7]；山楂性微溫，味酸、甘[8]，活性物質(zhì)包括黃酮、多糖、植物甾醇等[9-10]，具有抗疲勞、抗氧化、抗腫瘤等藥理作用[11]；甘草性平、味甘[12]，含有黃酮、甘草素、甘草酸等活性成分，具有調(diào)節(jié)機體免疫、抗腫瘤、抗病毒、抗氧化等藥理作用[13]。

目前已有玉米須口服液[14]、沙棘口服液[15]、山楂口服液[16]、甘草口服液[17]的報道，但對于四者復(fù)合的口服液未見報道。本文基于玉米須、沙棘、山楂、甘草均具有抗疲勞等多種藥理作用，根據(jù)其氣、味、歸經(jīng)、性能的特點，從人體生理特點關(guān)聯(lián)的預(yù)防、保健出發(fā)，按照中醫(yī)理論進行設(shè)計[18]，調(diào)配出色、香、味俱佳的口服液，并通過口服液及其組成原料分別進行功能性對比，為玉米須的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與儀器

玉米須、沙棘：吉林市郊區(qū)；山楂、甘草：市售；三氯蔗糖（食品級）：洛陽天洛科技生物有限公司；陽性對照（批號：770104）：某企業(yè)功能性飲料；葡萄糖（AR級）：中國藥品生物制品檢定所；蒽酮（AR級）：國藥集團化學(xué)試劑有限公司；三氯乙酸（AR級）：天津市申泰化學(xué)試劑有限公司；血尿素氮檢測試劑盒：南京建成生物工程研究所。

動物（20 g～22 g清潔級健康昆明種雄性小鼠，生產(chǎn)和使用許可證號：SCXK（吉）-2016-0003）：長春億斯實驗動物技術(shù)有限公司。

STSRH-200均質(zhì)機：上海索廷機電設(shè)備有限公司；752N紫外可見分光光度計、M372715滅菌鍋：上海精密儀器儀表有限公司；DS-261V全自動生化儀：江蘇英諾華醫(yī)療技術(shù)有限公司。

2 方法

2.1 玉米須口服液的制備工藝

玉米須、沙棘、山楂、甘草→浸提→粗濾→原料調(diào)配→離心→食品添加劑→沉淀過夜→精濾→均質(zhì)→罐裝滅菌→冷卻→檢驗→成品

2.1.1 浸提

玉米須提取液的制備：挑選無變質(zhì)成熟期的干燥玉米須，粉碎、過篩，按料液比1∶30（g/mL）浸泡過夜，90℃水浴提取兩次，每次1h，合并提取液，濾液于65℃水浴濃縮至 1/10，備用[19]。

沙棘提取液的制備：沙棘果破碎成漿，將果漿加熱至60℃～70℃，浸提50 min，過濾后備用[20]。

山楂提取液的制備：山楂去核，按質(zhì)量比干山楂∶水=1∶15進行打漿，加熱至75℃，過濾后備用[21]。

甘草提取液的制備：將甘草洗凈，烘干以去除水分、粉碎，質(zhì)量比甘草∶水=1∶4，90℃浸提2 h，過濾后備用[22]。

2.1.2 玉米須口服液配方選擇

2.1.2.1 感官評價

挑選10名感官評價人員，進行相關(guān)培訓(xùn)，通過感官評分標(biāo)準(zhǔn)[23]，對樣品進行評價。綜合評分如表1。

表1 感官評分標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Organoleptic standard

2.1.2.2 單因素試驗

組方以玉米須為主料，用量最多，沙棘、山楂調(diào)酸度，用量次之，甘草具有調(diào)和諸藥口感的作用，用量最少。口服液體積為100 mL，配方中體積依次為玉米須提取液50 mL，沙棘提取液30 mL，山楂提取液15 mL，甘草提取液5 mL；表2中單因素變量所需各提取液體積超過規(guī)定即濃縮至相應(yīng)體積，若低于即用水稀釋調(diào)配；以表1感官評分為指標(biāo)，依次進行單因素試驗[24]，每個單因素試驗得到的最佳條件作為下一組單因素試驗的固定條件值。

表2 單因素試驗設(shè)計表Table 2 Single factor experment design

正交試驗[25]：在單因素的基礎(chǔ)上，選用玉米須提取液（A）、沙棘提取液（B）、山楂提取液（C）、甘草提取液（D）作為試驗因子，采用L9（34）正交試驗進行試驗設(shè)計，見表3。

表3 影響口服液感官評定的因素水平Table 3 Factors level of oral liquid

2.2 玉米須抗疲勞口服液有效成分的測定

采用分光光度法中苯酚-硫酸方法測定加甜味劑前口服液中總多糖的含量[26]。根據(jù)三氯化鋁顯色法測定滅菌后口服液中總黃酮的含量[27]。

2.3 玉米須抗疲勞口服液功能性試驗

玉米須口服液中玉米須、沙棘占主要組成部分，以某品牌抗疲勞口服液作為對照組，分別對口服液、玉米須提取液、沙棘提取液根據(jù)《保健食品檢驗與評價技術(shù)規(guī)范（2003版）》進行抗疲勞功能性評價。

動物分組及灌胃劑量：按照20 mL/人/次，一日3次的標(biāo)準(zhǔn)，折算小鼠一次灌胃的劑量；將小鼠隨機分為5組，口服液組0.01mL/g、玉米須提取液組0.01mL/g、沙棘提取液組0.01 mL/g、陽性對照組0.01 mL/g、空白對照組（蒸餾水）0.01 mL/g，每組各10只。采用灌胃給藥法每天1次連續(xù)給藥30 d后進行鼠負(fù)重游泳實驗、測定肝糖原、血尿素氮含量。

2.3.1 負(fù)重游泳試驗

末次給藥30 min后，置小鼠在游泳箱中游泳，水深約30 cm，水溫（25.0±1.0）℃鼠尾根部負(fù)荷5%體重的鉛粒，記錄小鼠自游泳開始至死亡的時間作為小鼠負(fù)重游泳時間。

2.3.2 肝糖原含量測定

末次給藥30 min后立即處死，取肝臟，采用蒽酮法測定肝糖原含量。

2.3.3 血尿素氮含量測定

末次給藥30 min后將小鼠放入水溫30℃、水深30 cm的游泳箱中游泳90 min。運動后休息60 min，將眼睛周圍擦干凈，摘眼球取血37℃水浴靜止2 h，取血清依據(jù)試劑盒說明書測定小鼠血清尿素氮含量。

3 結(jié)果與分析

3.1 單因素試驗結(jié)果

玉米須抗疲勞口服液的感官評分復(fù)配單因素試驗結(jié)果見圖1。

圖1 不同因素對口服液的感官評分影響Fig.1 Effect of different factors on sensory score of oral liquid

根據(jù)圖1A可知，隨著玉米須提取液的增加，感官評分值逐漸增加，當(dāng)玉米須提取液達到50%時，感官評分值最高；玉米須提取液用量超過一半后玉米須的味道掩蓋了其他原料的味道，故感官評分值變低。由圖1B可知，隨沙棘提取液的添加量增加，感官評分值逐漸增加，當(dāng)沙棘提取液達到30%時，感官評分值最高；當(dāng)沙棘提取液添加較多時，酸味過濃，感官評分值低。由圖1C可知，隨著山楂提取液比例的增加感官評分值逐漸增大，當(dāng)山楂提取液達到15%時，感官評分值最高；當(dāng)山楂提取液添加較多時會導(dǎo)致口服液口感偏酸。由圖1D可知，隨著甘草含量的增加，其口感偏甜，感官評分值逐漸增大，當(dāng)甘草提取液達到4%時，感官評分最高；當(dāng)甘草提取液添加較多時，口感會偏苦。根據(jù)單因素試驗結(jié)果選擇正交研究水平。

3.2 正交試驗結(jié)果

玉米須、沙棘、山楂、甘草原料配比正交試驗結(jié)果如表4。

表4 口服液配方配比L9（34）正交試驗結(jié)果Table 4 Orthogonal experimental results of oral liquid formulation

表5 口服液配方配比L9（34）正交試驗方差分析Table 5 Variance analysis of orthogonal experiment

根據(jù)表1評分細(xì)則，通過表4直觀分析法，極差分析顯示影響感官綜合評分因素的順序為C＞D＞A＞B，確定玉米須口服液的最佳配方是A3B1C1D3，即玉米須提取液添加量55%：沙棘提取液添加量25%：山楂提取液添加量10%：甘草提取液添加量6%，由于最優(yōu)組合不在正交表內(nèi)，故進行3次平行驗證試驗，綜合評分為91.32。通過表5方差分析可知C、D、A 3個因素均有顯著性影響，與正交分析結(jié)論一致，山楂對口服液口感影響極其顯著，甘草、玉米須影響顯著。

甜味劑：根據(jù)GB 2760-2014《食品添加劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，三氯蔗糖的最大使用量為0.25 g/kg，由0.05 g/kg到0.25 g/kg逐漸向口服液中加入三氯蔗糖，三氯蔗糖的添加量為0.20 g/kg時口感最佳。

3.3 有效成分測定結(jié)果

多糖和黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線圖見圖2、圖3。

圖2 多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of polysaccharide

圖3 黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.3 Standard curve of reference substance of rutin

多糖標(biāo)準(zhǔn)曲線：Y=4.072 2x-0.024 3，R2=0.999 0，黃酮標(biāo)準(zhǔn)曲線：Y=0.024 7x+0.054 1，R2=0.999 1，口服液中多糖含量為：（15.01±0.23）mg/mL，黃酮含量為：（0.1±0.009）mg/mL。

3.4 抗疲勞試驗結(jié)果

各試驗組對小鼠游泳時間、肝糖原、血尿素氮的結(jié)果見表6。

表6 玉米須口服液及其原料對小鼠抗疲勞試驗的影響（n=10，±s）Table 6 Anti-fatigue test on oral liquid and its raw materials（n=10，±s）

表6 玉米須口服液及其原料對小鼠抗疲勞試驗的影響（n=10，±s）Table 6 Anti-fatigue test on oral liquid and its raw materials（n=10，±s）

注：與空白組對比*表示差異顯著（p＜0.05），**表示差異極顯著（p＜0.01）；△表示與陽性對照比差異顯著（p＜0.05）。

血尿素氮含量/（mmoL/L）口服液 23.46±4.93**△ 38.68±3.81** 8.76±2.58*△玉米須提取液 18.56±5.53*△ 37.95±7.81** 11.32±0.57*沙棘提取液 11.67±2.59△ 35.34±11.29** 9.81±0.04*陽性對照 14.69±1.02* 33.14±10.14** 11.36±2.45*空白對照 9.08±5.07 10.31±2.19 10.31±1.24組別 負(fù)重游泳時間/min肝糖原含量/（mg/g）

由表6可知，口服液組與空白對照組相比負(fù)重游泳時間均有所延長，且具有極顯著性差異（p＜0.01），玉米須提取液組、陽性對照組與空白對照組相比負(fù)重游泳時間均有所延長，且具有顯著性差異（p＜0.05），沙棘提取液組小鼠負(fù)重游泳時間也有所延長，無顯著差異（p＞0.05）；沙棘提取液組與陽性對照組相比負(fù)重游泳時間縮短，口服液組、玉米須提取液組與陽性對照組相比負(fù)重游泳時間有所延長，具有顯著性差異（p＜0.05），其中口服液組負(fù)重游泳時間最長。

由表6可知，口服液組、玉米須提取液組、沙棘提取液組、陽性對照組與空白對照組相比，小鼠肝糖原含量均有所增加且具有極顯著性差異（p＜0.01）；口服液組、玉米須提取液組、沙棘提取液組與陽性對照組相比的小鼠肝糖原有增高趨勢，但無顯著差異（p＞0.05），其中口服液組小鼠肝糖原含量最高。

由表6可知，口服液組、沙棘提取液組與空白對照組相比小鼠血尿素氮含量均有所降低，且具有顯著性（p＜0.05）；口服液組與陽性對照組相比血尿素氮含量低，具有顯著性（p＜0.05），沙棘提取液組與陽性對照組相比的小鼠血尿素氮含量低，無顯著差異（p＞0.05），其中口服液組血尿素氮含量最低。

結(jié)果表明：玉米須口服液具有延長小鼠負(fù)重游泳時間、增加肝糖原含量和降低血尿素氮含量的作用，優(yōu)于同劑量主要原料提取液，因復(fù)配彌補單一原料的缺點，增強了抗疲勞功能的各項指標(biāo)，協(xié)同作用結(jié)果表明口服液抗疲勞作用優(yōu)于玉米須、沙棘提取液。

4 結(jié)論

本試驗對玉米須、沙棘、山楂、甘草分別處理，采用不同的提取條件，最大限度的保留原料的活性成分，冷卻后進行調(diào)配，通過正交試驗確定玉米須提取液添加量55%，沙棘提取液添加量25%，山楂提取液添加量10%，甘草提取液添加量6%，三氯蔗糖0.20 g/kg；該產(chǎn)品呈透明棕黃色，狀態(tài)均勻，酸甜適中，具有獨特風(fēng)味；功能性試驗表明，該口服液具有較好的抗疲勞活性，其配方科學(xué)合理。玉米須口服液生產(chǎn)工藝簡便，原材料來源豐富，價格低廉，無需復(fù)雜設(shè)備，有廣闊的市場前景。