荸荠皮中生物活性物质的研究进展

中国食物与营养2009年第6期Food and Nutrition in ChinaNo.06,2009荸荠皮中生物活性物质的研究进展李作美,邵杰蚌埠学院食品与生物工程系,蚌埠2330)摘要:荸荠皮中的生物活性物质具有很多种功能。本文综逑了荸养皮生物活性物质的提取技术及生理功能的研究进展,为充分有效地利用荸荠皮资源提供参考关键词:荸荠皮;生物活性物质;研究进展荸荠巸 charis tubero∞e)俗称马蹄、地栗、乌芋等,荠英对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、产气肠杆菌、绿脓为莎草科荸荠属多年生浅水性草本植物。它是一种优良杆菌等均有不同程度的抑制作用。的药食兼用的果蔬类食物,其肉质细嫩,汁多味甜,清抗氧化、清除自由基脆爽口,自古有“地下雪梨”之美誉。北方人则视为罗杨合等H用不同试剂的显色现象,推知荸荠皮江南人参”。《本草纲目》记载荸荠能降火,补肺凉中含有黄酮、黄酮醇、二氢黄酮醇等黄酮类物质,同时肝,消食化痰。我国医学认为:“荸荠性味甘寒,功效含有5OH和3′,4′·二羟基,初步判断荸荠皮中不含清热化痰、生津开胃、明目清音、消食醒酒,还有抗肿查耳酮、橙酮和花色素苷。另外,罗杨合等利用吖啶瘤、抗菌、防治呼吸道疾病、利肠通便和利尿排淋等作红光度法测定了荸荠皮水提取液对羟自由基的淸除率。用”。目前,我国荸荠的栽培面积约为27万hm,产当料液比为:10的荸荠皮水提取液稀释57倍后,对羟自量占世界的95%以上,长江流域以南各省均有栽培叫,由基的清除率为337%,说明荸荠皮的抗氧化活性较已成为重要的水生植物之一。近年来荸荠加工的产品主强。由荸荠皮表现出较强的抗氧化活性,可以推断出荸要有:荸荠罐头、荸荠蜜饯、荸养果酱、荸荠脯、荸荠荠皮中有荸荠多酚活性组分。它可有效地清除羟自由淀粉、荸荠复合果汁饮品等。然而荸荠加工过程中,荸基,抑制红细胞膜、肝、肾、脾、脑等肌体组织的氧化荠皮除少部分用作饲料外,大部分都被视为废弃物,损伤。贾冬英等通过定性及定量方法分析了荸荠皮提其质量占鲜荸荠质量的20%~25%,资源量很大。如取物中可能存在的具有抗氧化活性物质。采用70%丙酮果能把这些废弃物充分利用起来,这对提高荸萍的附加溶液从荸荠皮粉中提取出多酚类和黄酮类等抗氧化物值将具有十分重要的意义。因此,许多科研工作者对质。同时应用DPPH自由基法测定了荸荠皮提取物对荸荠皮的开发利用进行了大量研究。研究发现,荸荠DPH自由基的清除能力。结果显示,荸荠皮提取物具皮中含有“荸荠英”和天然棕色素以及膳食纤维等生有一定的清除DPH由基能力,其清除能力与提取物物活性成分,并可以应用于食品、医药、农业、化工等浓度之间显示出良好的剂量关系,即随着荸并皮提取物浓多种领域。度的增大,其清除DPH自由基的能力增强。郭艳华用邻苯三酚自氧化法、Feon反应法、NaSO3-l:滴定法研活性物质究了荸荠皮提取物的抗氧化活性;同时用紫外可见光据现代研究表明,荸荠果肉及其果皮中含有一种不谱法,分析了荸荠皮提取物抗氧化活性的主要成分不是耐热的抑菌物质—荸荠英,荸荠英中含有酚类、生物花色素及其苷类,而是黄酮类化合物。黄酮类化合物的碱、有机酸、皂苷及游离黄酮类等成分,其中有一种确生理活性作用较为广泛,具有生物抗氧化性、清除自由定的功能成分为24-乙基-△7-胆甾醇叫。实验证实,荸基、∵眩血饰安降血糖血脂血压中国煤化工CNMHG基金项目:2009年安礅省高等学校省级自然科学研究項目(Kn20B076)。作者简介:李作美(1975~),女,安徽安庆人,助理实验师,主要从事微生物实验教学和研究李作美等:荸荠皮中生物活性物质的研究进展抗癌、镇痛、抗菌等药用保健功能的乙醇作为浸提液,pH值为2,80℃时,提取率为1.2抗菌、抑菌80%;蔗糖、苯甲酸钠、维生素C的存在对荸荠皮棕色近年来,国内外对荸荠皮杀菌、抑菌的研究越来越素几乎没有影响,而磷酸钠、亚硫酸钠的加入使色素颜重视,并且取得了较大的进展。曾莹等凵研究发现,荸色加深。罗杨合等凹研究了超声波辅助提取荸荠皮天荠皮提取物对G菌有较强的抗菌作用,对酵母菌、霉菌然棕色素的条件,结果表明,以50%的食用酒精为溶也有一定的抑制作用,对多数食品都有明显的抑菌效剂,料液比为1:10(g/m),频率为20kHz、超声功率为果。他还用一般的热浸提法对抑菌物质的提取工艺进行80W,超声时间为40min,浸提温度为70℃的条件下,了研究,发现荸荠皮提取物具有良奷的热稳定性和较广荸荠皮棕色素的浸提率最髙,而且超声波辅助法提取没的pH活性范围,可作为一种天然食品防腐剂用于食品加有改变荸荠皮棕色素的性状和结构,这将有利于工业化工生产中。李东生等对荸荠皮、叶、茎提取物抑菌性生产。郭艳华叫也对提取荸荠皮色素的条件进行了系作了分析,发现其对细菌、酵母菌和霉菌都有较强的抑统的研究,同时还研究了食品中常用的几种食品添加菌特性,并有较好的热稳定性。刘欣等例用硅胶板层析剂、多种金属离子、pH值、光热等对荸荠皮色素稳定性技术,采用二元溶剂对荸荠皮粗提物乙酸乙酯部分进行的影响及该色素的耐氧化还原性等,结果表明,用50%了分离,并对荸荠皮抑菌物质的抑菌活性进行了研究。的乙醇作为提取剂,在pH值是l00,提取温度是60℃的张全军等利用超声波提取荸荠皮中的抑菌物质,并条件下,是荸荠皮棕色素提取的最佳条件。同时实验还对荸荠皮中的抑菌物质的提取工艺、稳定性及抑菌成分证明了常用食品添加剂蔗糖、柠檬酸、淀粉、葡萄糖的结构进行了研究,结果表明,荸荠皮粉碎物60目,对荸荠皮色素没有明显影响,而山梨酸钾(浓度大于醇溶液浓度65%、料液比1:10、超声波作用45min、提3.00mg/m)、抗坏血酸对该色素有一定的影响。另外取次数为一次的条件下,是荸荠皮的最佳提取工艺。对金属离子Fe+和Mn2对荸荠皮色素有破坏作用而产生沉荸荠皮提取物稳定性的研究表明,荸荠皮提取物对温度淀,对荸荠皮的稳定性影响较大,所以应避免该色素与和紫外光的稳定性较强,在不同浓度的盐溶液、糖溶液Fe·和Mn3接触,更不能用铁容器来储存、运输。荸荠和pH环境中其稳定性有一定的变化;提取物对大肠杆皮色素具有一定的抗氧化活性,加入到食品中,可以防菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和巨大芽孢杄菌的止脂质和维生素的氧化,保持食品的营养和风味不因氧抑制作用较好,提取物对细菌的抑制作用比苯甲酸钠和化而被破坏。山梨酸钾好,对酵母菌的抑制作用比它们差。对荸荠皮抑菌物质纯化后进行的GCMS鉴定结果显示,荸荠皮抑3膳食纤维菌物质中含有甾醇类、有机酸类、酯类和黄酮类4类活膳食纤维是不能被人体消化酶消化的,以食品中性成分共l1种活性物质。的多糖类为主体的高分子成分的总称。虽然膳食纤维在2天然棕色素人体内不能被消化吸收,但却具有许多特殊的功能和生理作用,如预防结肠癌、心血管疾病,降血压、降血荸荠皮中含有丰富的棕色素,且为水溶性的,可以糖、加速有毒物质的排泄、改善肠道菌群、抑制有害菌用作食用天然色素。有些天然色素本身就是人们日常饮等,对人们的身体健康起着举足轻重的作用,被列为食的成分,有的还具有一定的营养或生物学作用。从天“第七大营养素”「。膳食纤维从其理化性质上分为然植物中提取食用色素,因其安全无毒,备受人们的青两类:即可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维。膳食纤维睐。荸荠皮中的棕色素,具有抗菌作用和抗氧化活性,在奶制品、肉制品、面制品及膨化食品中都得到了广泛可用作各类食品的着色剂和添加剂。提取的荸荠皮色素的应用。魏丹采用化学法对荸荠皮中可溶性膳食纤的稳定性直接影响着色素的开发应用前景维和不溶性膳食纤维提取工艺进行了研究,以氢氧化钠黄文等佃采用紫外—可见光谱方法,用不同溶剂为提取剂,通过对氢氧化钠浓度、处理时间、处理温度对荸萍皮色素的提取和稳定性进行了研究,探讨了荸荠与原料腼小P响出的获得最佳工艺条件皮中棕色素的提取条件以及食品中常用的几种食品添加为:中国煤化工处理时间h剂(蔗糖、磷酸钠、苯甲酸钠、维生素C、亚硫酸钠原料CNMHG善食纤维的提取率等)对荸荠皮棕色素稳定性的影响。结果表明,以65%为845%,纯度为791%,得率为1231%。提取可溶性中国食物与营养膳食纤维的实验中,通过单因素及正交试验得到了最佳工艺参数为:盐酸浓度为07moL、处理温度为80℃、[6]贾冬英,曹冬冬,等荸荠皮提取物对DPPH自由基清液料比为15:1(ml:g)、处理时间为1.5h、原料粒度通除活性,天然产物研究与开发,2007,19:745-747过40目筛。最佳工艺条件下可溶性膳食纤维的得率为[7]郭艳华胡思前荸荠皮提取物的抗氧化活性研究2007,1.57%。33(10):128-130.综上所述,荸荠皮中含有的活性成分在食品、医[8]李冬生,王金华荸荠叶茎提取物抑菌作用的研究粮油药、农业和化工等领域中有着十分广泛的应用前景。因加工与食品机械,2003,10:76-77此,今后如何进行大规模地开发利用荸荠皮资源,提高[9]刘欣,郝淑贤,赵力超,等孽养英抑菌成分活性跟踪方其经济效益,是我们要进一步研究的项目。◇法的研究食品科学,2005,26(7):78-81[0]张全军,荸荠皮抑菌物质的提取及稳定性研究合肥工参考文献业大学,2007,12[]蔡键荸荠的营养保健和加工利用.中国食物与营养,[黄文,王宁,刁海鹏,等荸荠皮棕色素的提取及稳定性2005,2:40-42研究中国酿造,2005,10:17-19[2]曾莹,胡璞,夏福宝马蹄皮的抗菌作用研究.食品科学,[1]罗杨合,黄皓妍,等超声波辅助提取荸荠皮天然棕色1996,10:56-58素的工艺研究应用化工,2008,37(9):99-1002[3]刘欣,赵力超荸荠产粉废浆中功能组合及其功能效果的[13]郭艳华.荸荠皮色素的提取和稳定性研究食品科学初步研究食品科学,2006,27(2):251-2552004,25(12):115-1214]罗杨合,高志明,等.富含类黄酮的马蹄饮料的研制,食品[4]赵贵兴,陈霞,等.膳食纤维的功能及其在食品中的应研究与开发,2008,29(12):60-63用.农产品加工学刊,2008,7:30-335]罗杨合,范瑜,蒋治良,等.吖定红光度法测定荸荠皮的[15]魏丹荸荠果皮膳食纤维提取工艺研究合肥工业大学抗氧化活性江西师范大学学报(自然科学版),2008,322007,6《农业展望》征稿、征订启事《农业展望》是经国家新闻出版总署批准,由中华人民共和国农业部主管、农业部市场与经济信息司指导、中国农业科学院农业信息研究所主办的综合性刊物。面向国内外公开发行,设有“产品预测”、“农业生产展望农业消费展望”、“农业贸易展望”、“农业经济展望”、“农业科技展望”和“数据信息”七大主要栏目。本刊密切关注当前农业经济发展进程中一些重大的关键性或热点、焦点问题,重点报道对农业经济形势与农业、农产品贸易的分析与展望,对主要农产品生产、供需、价格、进出口的分品种分析与预测,及中国和世界各国的衣业经济数据信息。希望大家踊跃投稿和订阅《农业展望》杂志。本刊为月刊,每册定价15.0元,全年定价18000元。邮发代号:80-283。国内统一刊号:CNl-5343S;国际统一刊号:ISSN1673-3908。地址:100081北京市中关村南大街12号农业信息研究所《农业展望》编辑部电话:(010)8210990408转2414联系人:潘月红 E-mail:nyzw@ caas, net cn中国煤化工CNMHG