亚麻荠植株营养及功能成分质量评价.pdf

湖北农业科学2023 年收稿日期：2022-03-01基金项目：河南省科学院基本科研项目（220613118）；河南省科学院重大聚焦项目（190113004）作者简介：李飞飞（1986-），女，河南周口人，副研究员，博士，主要从事分析化学、食品油料分析研究，（电话）13101716682（电子信箱）F；通信作者，范毅（1974-），男，河南信阳人，副研究员，主要从事食品油料分析、营养评价研究，（电子信箱）。第 62 卷第 7 期2023 年 7 月湖北农业科学Hubei Agricultural SciencesVol.62 No.7Jul.，2023李飞飞，魏悦，于立芹，等.亚麻荠植株营养及功能成分质量评价 J.湖北农业科学，2023，62（7）：126-129，162亚麻荠（Camellia sativa（L.）Crantz）是中国一种新型油料作物，它具有许多理想的农艺性状，包括生长周期短（85100 d）、耐寒性强、病虫害少、营养需求低、适应干旱和半干旱地区等。目前，由于适应干旱和低温，亚麻荠植物主要在河南省、甘肃省和新疆维吾尔自治区种植。近年来，由于亚麻荠具有较强的抗逆境胁迫能力且油中含有独特的脂肪酸组成，受到学者极大关注1-4。前期研究集中在亚麻荠种亚麻荠植株营养及功能成分质量评价李飞飞1，2，魏悦2，于立芹2，张桃桃2，宋梦娇1，朱杰1，范毅1（1.河南省科学院天然产物创新研究中心，郑州450002；2.河南省纳普生物技术有限公司，郑州450002）摘要：为了明确亚麻荠（Camellia sativa）植株的营养及功能成分并进行质量评价，选取河南省安阳市汤阴县亚麻荠植株为研究对象，对其水分、总灰分、粗脂肪、粗纤维、粗蛋白，氨基酸、总黄酮、植物甾醇等主要营养及功能成分的含量进行测定。结果表明，亚麻荠植株中基本营养成分粗纤维含量最高（58.70%），粗蛋白含量为4.84%，水溶性和醇溶性浸出物含量分别为11.1%和 5.7%。同时，亚麻荠植株中含有丰富的13种氨基酸，总含量为7.27%，其中谷氨酸含量较高，为4.14%。此外，亚麻荠植株中含有硒元素，微量元素中钙元素含量最高，为320.3 mg/kg，同时含有丰富的植物甾醇、总多酚及总黄酮。综上，亚麻荠植株中含有丰富的粗纤维、微量元素、氨基酸、植物甾醇等，将其开发为功能食品、化妆品及饲料添加剂具有潜在的综合利用价值。关键词：亚麻荠（Camellia sativa）；营养成分；功能成分；质量评价；河南省安阳市中图分类号：S565.9文献标识码：A文章编号：0439-8114（2023）07-0126-04DOI:10.14088/ki.issn0439-8114.2023.07.022开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Quality evaluation of nutritional and functional components in Camellia sativa plantsLI Fei-fei1，2，WEI Yue2，YU Li-qin2，ZHANG Tao-tao2，SONG Meng-jiao1，ZHU Jie1，FAN Yi1（1.Natural Product Innovation Research Center，Henan Academy of Sciences，Zhengzhou 450002，China；2.Henan Natural Products Biotechnology Co.，Ltd.，Zhengzhou 450002，China）Abstract：In order to clarify the nutritional and functional components of the Camellia sativa plant and evaluate its quality，the Camellia sativa plant in Tangyin County，Anyang City，Henan Province was selected as the research object to determine the content of itsmain nutritional and functional components，such as water，total ash，crude fat，crude fiber，crude protein，amino acid，total flavonoids，phytosterols，etc.The results showed that the Camellia sativa plant had the highest crude fiber content（58.70%），crude protein content of 4.84%，and water-soluble and alcohol soluble extracts content of 11.1%and 5.7%，respectively.At the same time，theCamellia sativa plant contained abundant 13 amino acids，with a total content of 7.27%，among which the glutamic acid content wasrelatively high，at 4.14%.In addition，Camellia sativa plants contained selenium，with calcium having the highest trace element content at 320.3 mg/kg.They also contained abundant plant sterols，total polyphenols，and total flavonoids.In summary，Camellia sativaplants contained abundant crude fiber，trace elements，amino acids，phytosterols，etc.，and their development as functional foods，cosmetics，and feed additives had potential comprehensive utilization value.Key words：Camellia sativa；nutritional composition；functional components；quality evaluation；Anyang City，Henan Province第 7 期子，发现其含有丰富的总黄酮、植物甾醇、多种氨基酸以及人体必需脂肪酸和多种天然活性成分5-7。目前，对亚麻荠的营养及功能成分研究较少，本研究以亚麻荠植株为研究对象，测定其营养及功能成分并进行质量评价，为亚麻荠资源的进一步开发提供科学依据。1材料与方法1.1材料与试剂亚麻荠植株（风干）：采集地点为河南省安阳市汤阴县；采集时间为 2021 年 6 月；没食子酸（批号 110831-201906）、芦 丁 标 准 品（批 号 100080-202012），中国食品药品检定所；氨基酸混合标准溶液，中国计量科学研究院；金属元素标准品，坛墨质检科技股份有限公司；正庚烷、无水硫酸钠、无水碳酸钠、丙酮、甲醇、氢氧化钠、氯化钠、盐酸、亚硝酸钠、硝酸铝、N，N-二甲基甲酰胺、乙醇、碳酸氢钠、乙酸钠、磷酸二氢钾均为分析纯，硝酸为优级纯，乙腈为色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司；二硝基氟苯，西格玛奥德里奇（上海）贸易有限公司。1.2仪器与设备ME204 万分之一天平，梅特勒-托利多集团；AUW220D十万分之一天平，日本岛津；电热恒温鼓风干燥箱，上海福玛实验设备有限公司；SX2 电阻炉，上海跃进医疗器械有限公司；WX-4000微波消解仪，上海屹尧仪器科技发展有限公司；涡旋仪，海门市其林贝尔仪器制造有限公司；振荡器、电热恒温水浴箱，北京中兴伟业仪器有限公司；粉碎机，郑州利康仪器设备有限公司；K9840凯氏定氮仪，济南海能仪器公司；TU1810紫外分光光度计，北京普析通用仪器有限责任公司；GC-2010 plus 气相色谱仪、LC-20AD液相色谱仪，岛津企业管理（中国）有限公司；ICP-MS 7900电感等离子体耦合质谱，美国安捷伦科技公司。1.3方法1.3.1基本营养成分测定水分的测定：直接干燥法（GB 5009.32016 食品安全国家标准 食品中水分的测定）8；粗脂肪的测定：索氏抽提法（GB5009.62016 食品中脂肪的测定）9；粗纤维的测定：GB/T 5009.102003 植物类食品中粗纤维的测定10；灰分的测定：灼烧法（GB 5009.42016 食品安全国家标准 食品中灰分的测定）11；粗蛋白的测定：凯氏定氮法（GB 5009.52016 食品安全国家标准 食品中蛋白质的测定）12。1.3.2浸出物含量测定取供试品 2.00 g，精密称定，置 100 mL 的锥形瓶中，精密加 100 mL 95%乙醇，密塞，称定重量，浸泡1 h后，连接回流冷凝管，加热至沸腾，并保持微沸1 h13。放冷后，取下锥形瓶，密塞，再称定重量，用95%乙醇补足减失的重量，摇匀，用干燥过滤器滤过，精密量取滤液 25 mL，置已干燥至恒重的蒸发皿中，在水浴上蒸干后，于105 干燥 3 h，置干燥器中冷却 30 min，迅速精密称定重量，得到醇溶性浸出物，水溶性浸出物是将上述试验步骤中95%乙醇换成去离子水，其他步骤相同。1.3.3挥发油含量测定取供试品 30.00 g，称定重量，置烧瓶中，加水400 mL和玻璃珠数粒，振摇混合后，连接挥发油测定器与回流冷凝管。置电热套中缓缓加热至微沸，并保持微沸约 5 h，至测定器中油量不再增加，停止加热，放置片刻，读取挥发油量，并计算供试品中挥发油的含量（%）。1.3.4金属元素含量测定取样品 0.5 g 置消解罐中，加硝酸 10 mL，混匀，放置 2 h消解，再放置微波消解仪中梯度消解，按下列程序消解14，15：消解80 保持 2 min，升温至 120 保持 2 min，升温至140 保持 2 min，再升温至 160 保持 2 min，最后升温至 170 保持 30 min，降温至室温后，取出，80 赶 酸 1 h，降 至 室 温，5%硝 酸 溶 液 定 容 至25 mL，加金标液（1 g/mL）200 L，用 0.22 m 水系滤膜过滤，待测。电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）条件：射频（RF）功 率 为 1 550 W，等 离 子 体 气 体 流 量 为15.0 L/min，辅助气体积流量为 0.9 L/min，雾化器气体流量为 1.05 L/min，扫描次数为 100 次，重复次数为3次，采样通道数为3个，采集时间为24 s。1.3.5总多酚含量测定根据文献 16 进行样品处理，以没食子酸为标准品，制作标准曲线，取本品粉末（过3号筛）2.0 g，加入70%乙醇溶液提取，按料液比 1 7（m/V）在 50 条件下超声波提取 2 h，提取 2次，过滤，滤液旋至约10 mL，再取样液0.5 mL，分别加入 1.0 mL 福林酚，1.0 mL 10%Na2CO3，用去离子水定容至 25 mL，30 水浴 30 min（避光），于波长765 nm处测定吸光度。1.3.6总黄酮含量测定以芦丁为标准品制作标准曲线，样品溶液处理参照文献 17，18，称取一定量样品，以80%甲醇为提取溶剂，采用料液比1 10（m/V）回流提取2 h，得到亚麻荠植株样液，取1 mL亚麻荠植株样液，加入1 mL 5%的亚硝酸钠溶液摇匀，放置6 min，加入 1 mL 10%的硝酸铝溶液，摇匀，放置6 min，加入10 mL 4%的氢氧化钠溶液，用无水乙醇稀释至25 mL，于波长510 nm处测定吸光度。1.3.7游离氨基酸测定称取 2.0 g 样品，精密称定，沸水法提取 1 h，过滤，滤液定容至 50 mL，取李飞飞等：亚麻荠植株营养及功能成分质量评价127湖北农业科学2023 年上 述 滤液 0.1 mL 于 10 mL 容量瓶中，加入 0.5 mL0.5 mol/L NaHCO3溶液，调pH到8.5，加入0.5 mL 1%二硝基氟苯衍生化试剂19，20，混匀后60 恒温水浴60 min，然后用0.1 mol/L KH2PO4试液定容至10 mL，上机检测。液相色谱条件。色谱柱：Phenomenex GeminiNX C18（4.6 mm250 mm，5 m）；流 动 相：A 为0.05 mol/L 乙酸钠（pH=6.4，含 0.1%N，N-二甲基甲酰胺和10%乙腈），B为乙腈水（体积比为1 1）；流速：1.0 mL/min；柱温：35；检测波长：360 nm；进样量：10 L，梯度洗脱程序见表1。表1液相梯度洗脱程序时间/min38102035406065707287流动相B/%2030303555608090902020流动相A/%80707065454020101080801.3.8植物甾醇测定取样品2.00 g，精密称定，精密加入三氯甲烷100 mL，超声波处理1 h，取出，补足失去的重量，摇匀，过滤，用三氯甲烷洗涤滤渣21，22，合并三氯甲烷溶液，减压回收溶剂至干，残渣用5 mL 甲醇溶解，用 0.45 m 微孔滤膜过滤，取续滤液，即得。气相色谱条件。检测器：FID 检测器；色谱柱：HP-5毛细管色谱柱（30 m0.25 mm0.25 m）；程序升温：初始温度200，保持1 min，以20/min升温至 260 ，保 持 10 min，再 以 15/min 升 温 至280，保持 20 min；进样口温度：280；检测器温度：300；进样量：1.0 L；分流比：10 1；尾吹气流量：30 mL/min；空气流量：400 mL/min；氢气流量：40 mL/min。2结果与分析2.1亚麻荠植株的基础营养成分分析亚麻荠植株采收后，按照“1.3.1”项的方法测定，其粗纤维、粗脂肪、粗蛋白、水分、总灰分的含量分别为 58.70%、1.12%、4.84%、8.10%和 3.50%（图 1），结果表明，亚麻荠植株中粗纤维、粗蛋白、水分和总灰分含量较高，粗脂肪含量较低，亚麻荠植株中营养成分丰富，可增加家畜的适口性，满足家畜的营养需求，可以作为饲料进行开发应用。水分总灰分粗脂肪粗蛋白粗纤维其他3.50%1.12%4.84%8.10%23.74%58.70%图 1亚麻荠植株基础营养成分含量2.2亚麻荠植株浸出物含量分析浸出物成分是与生物体代谢有关的成分，进行浸出物含量测定能更好地控制亚麻荠植株品质，按照“1.3.2”项方法分别进行水溶性浸出物和醇溶性浸出物测定，结果表明，水溶性浸出物含量为 11.1%，醇溶性浸出物含量为 5.7%。水溶性浸出物包含酚类化合物、游离氨基酸、可溶性糖、水溶性维生素、可溶性蛋白等，为进行下一步研究奠定基础。2.3亚麻荠植株挥发油含量分析亚麻荠植株粉碎后，有特殊气味，按照“1.3.3”项方法测定亚麻荠植株的挥发油含量，得到比水密度小的挥发油，含量为0.2%。挥发油具有多种生物活性，在临床上具有止咳、平喘、祛痰、发汗、解表、祛风、镇痛、杀虫和抗菌消炎等作用，研究亚麻荠植株中挥发油的含量，对其以后的应用开发有积极意义。2.4亚麻荠植株微量元素含量测定对亚麻荠植株进行消解前处理，利用电感耦合等离子体质谱仪测定亚麻荠植株中钠、钙、铁、锰、锌、硒元素的含量，6 种元素的含量分别为 98.6、320.3、88.3、7.9、5.2、0.2 mg/kg，金属元素在人体内的含量较低，但在调节生理活动中起重要作用。亚麻荠植株中硒元素能够调节免疫、提高抵抗力，分析亚麻荠植株中的微量金属元素对营养科学、生命科学具有重要意义。2.5亚麻荠植株多酚含量测定亚麻荠植株中含有多酚类化合物，以70%乙醇为溶剂进行超声波提取，然后用紫外分光光度计在波长为 760 nm 处检测；没食子酸标准曲线为 A=0.066 5C+0.011 3（R2=0.999 4），根据标准曲线计算得到亚麻荠植株中多酚类化合物含量，为1.38%，多酚具有清除自由基、抗脂质氧化、延缓衰老、预防心128第 7 期血管疾病、防癌、抗辐射等多种生物活性，人体摄入一定量的植物多酚可以有效预防和控制某些疾病的发生。2.6亚麻荠植株总黄酮含量测定按照“1.3.6”项方法，以 40%乙醇为溶剂，回流提 取；芦 丁 标 准 曲 线 为 A=0.057 3C+0.112 4（R2=0.999 3），根据标准曲线计算得出亚麻荠植株的总黄酮含量，为1.12%，黄酮类化合物具有抗炎、抗氧化、抗菌等作用，研究亚麻荠植株中总黄酮的含量，为进一步将其开发成功能性产品奠定基础。2.7亚麻荠植株游离氨基酸含量测定采用柱前衍生法测定亚麻荠植株中的游离氨基酸，采用液相色谱法进行检测，由图 2可知，各氨基酸对应的峰分离效果较好，共检测出 13种氨基酸，氨基酸的组成及含量见表2。亚麻荠植株中谷氨酸含量最高，必需氨基酸占总氨基酸含量的 30%。氨基酸在人体中不仅是提供合成蛋白质的重要原料，而且为正常的新陈代谢提供物质基础，研究亚麻荠植株中游离氨基酸的含量，为进一步将其开发成功能性产品提供技术支撑。表2亚麻荠植株中游离氨基酸组成及含量0.05.010.015.020.025.030.035.040.045.050.055.060.065.070.075.0时间/min1234 5 67 89101110121314151617aba：亚麻荠植株；b：标准品；1：天冬氨酸；2：谷氨酸；3：丝氨酸；4：甘氨酸；5：精氨酸；6：苏氨酸；7：脯氨酸；8：谷氨酸；9：缬氨酸；10：甲硫氨酸；11：胱氨酸；12：异亮氨酸；13：亮氨酸；14：苯丙氨酸；15：组氨酸；16：赖氨酸；17：酪氨酸图2游离氨基酸液相色谱氨基酸类别天冬氨酸谷氨酸丝氨酸甘氨酸精氨酸脯氨酸谷氨酸胱氨酸组氨酸酪氨酸含量/%0.104.140.400.050.020.160.22氨基酸类别非必需氨基酸苏氨酸*缬氨酸*甲硫氨酸*异亮氨酸*亮氨酸*苯丙氨酸*赖氨酸*必需氨基酸总氨基酸含量/%5.090.390.350.420.400.360.262.187.27注：*为必需氨基酸，“”为未检出2.8亚麻荠植株中植物甾醇测定亚麻荠植株样品用氯仿进行超声波提取，使用气相色谱检测，该方法可以同时检测豆甾醇、-谷甾醇和菜油甾醇，其含量分别为9.4、260.7、66.3 mg/kg，亚麻荠植株中-谷甾醇和菜油甾醇是主要的植物甾醇，含量较高，具有广泛的生理活性，已被广泛应用于食品、保健品、化妆品、医药等相关领域。研究表明，植物甾醇的摄入可明显降低人体血清中的低密度蛋白胆固醇的浓度，对人体健康有积极的作用。3小结与讨论目前，大多数工作集中在亚麻荠种子及其抗逆性研究，对亚麻荠植株营养及功能成分的研究较少。本研究中，亚麻荠植株营养成分和功能成分丰富，亚麻荠植株基础营养成分中粗纤维含量达58.70%，与玉米茎杆纤维含量 74.07%23接近；亚麻荠植株中粗蛋白含量为4.84%；游离总氨基酸含量为7.27%；6种微量元素总含量为 520.5 mg/kg。亚麻荠植株营养物质丰富，可增加家畜的适口性，满足家畜的营养需求，可以作为饲料进行开发应用。今后将对亚麻荠植株中挥发油、总多酚和总黄酮等物质进行进一步的功效测定，为保健品及日化用品的开发提供技术支撑。因此，本研究对亚麻荠植株营养及功能成分进行分析，提高亚麻荠的经济附加值，增加农民的经济收入。参考文献：1AUGUSTIN J M，HIGASHI Y，FENG X，et al.Production of mono-and sesquiterpenes in Camelina sativa 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