方案详情文
智能文字提取功能测试中
核农学报 2021,35(8):1816~18241816Journal of Nuclear Agricultural Sciences 电子束辐照对川麦冬品质及抗氧化活性的影响18178期 文章编号:1000-8551(2021)08-1816-09 电子束辐照对川麦冬品质及抗氧化活性的影响 何 毅':1 王丹* 梅星月汪菡月1刘 亮 高 鹏2.3 黄 敏2.3 (西南科技大学生命科学与工程学院,四川绵阳621010;2四川省原子能研究院,四川成都 610101;辐照保藏四川省重点实验室,四川成都610101) 摘 要:为探讨高能电子束辐照对麦冬的影响,以川产道地药材麦冬为研究对象,研究不同剂量0 (CK)、2、4、6kGy电子束辐照对其微生物数量、感官品质、理化品质、活性成分含量及抗氧化活性的影响。结果表明,电子束辐照能明显降低麦冬中需氧菌、酵母及霉菌总数;此外,所有样品中均未检出大肠埃希氏菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 及沙门氏菌(Salmonella)。电子束辐照有利于提高麦冬总皂苷含量,对水分、总灰分、水溶性浸出物、总黄酮、总多糖、总酚含量及抗氧化活性均无显著影响(P>0.05)。电子束辐照后麦冬颜色变暗,主要表现为a值增加。主成分分析(PCA)及线性判别分析(LDA)结果表明,2 kGy 电子束辐照剂量对麦冬风味影响较小。综上,2kGy 辐照处理能有效降低麦冬中微生物数量,对其活性成分含量及抗氧化活性无显著影响,能保持麦冬的色泽及风味品质。本研究为电子束辐照技术在麦冬及其制剂的加工应用提供了一定的理论依据。 关键词:麦冬;电子束;抗氧化活性;品质;微生物 DOI:10.11869/j.issn.100-8551.2021.08.1816 麦冬 [Ophiopogon japonicus (L.f) Ker-Gawl.]为百合科(Liliaceae)沿阶草属(Ophiopogon)植物麦冬的干燥块根,广泛分布于东南亚等地,是一种重要的传统中药材及功能性食品。麦冬含有甾体皂苷、高异黄酮、多糖、氨基酸、挥发油、微量元素等多种成分,现代药理研究表明,麦冬具有保护心血管、抗炎、抗氧化、降血糖、免疫调节等作用13-4,除用于加工参麦注射液、生脉饮等中药制剂,还用于制作日常饮食如麦冬茶、麦冬酒等。但麦冬含糖量高,贮存过程中极易发生虫蛀、霉变、泛油、变色等问题。传统贮藏加工方法如硫磺、磷化铝熏蒸导致 SO, 残留量超标、化学成分变化17-8、虫害产生抗性,气调库贮藏仅适用于大批量药材存放,且维护成本高0,极大地限制了麦冬产业的发展。 电子束辐照是通过电子加速器产生电子束流对产品进行辐照,达到杀虫、灭菌和延缓品质劣变的目的,已在超过60个国家合法化。与“Co-y射线辐照相比,电子束辐照技术具有效率高、成本低、不产 生核废物等优点,已广泛应用于各类农产品加工贮藏、辅助提取及材料改性等方面[13-14。此外,2015年发布的《中药辐照灭菌技术指导原则》[15]为辐照技术应用于中药材灭菌提供了正确指导。 目前,电子束用于中药材辐照加工主要以灭菌为主,但辐照对麦冬品质如色泽、风味、活性成分含量及抗氧化活性的影响研究甚少。本研究以川产道地麦冬药材为研究对象,采用高能电子束辐照处理,综合评估不同剂量0 (CK)、2、4、6kGy 电子束辐照对麦冬微生物含量、感官品质、理化品质、活性成分含量及抗氧化活性的影响,以期为电子束辐照技术在麦冬加工贮藏中的应用提供理论支撑。 1 材料与方法 1.1 材料与试剂 麦冬购于四川省成都市荷花池药材市场,晒干后无其他加工。经西南科技大学侯大斌教授鉴定为麦冬 ( 基金项:四 省 重 大科技项6 2 01836X00 03na l E lec t r oni c P u bl i s h i n g Ho use . All r ig h t s r e s er v e d. h tt p://www.c nki .ne t ) ( 作者简介:何毅,男, 主 要 从 事辐照加工与 辐 照工 艺 研究。 E - m ail:2 7 4 2 85179@ qq.com ) ( " 通讯作者:王丹 , 女,教授 , 主要从 事 核技术应用研究。E-mail: 1 9 79813007@ qq.com ) 的干燥块根。采用聚酯真空袋包装,每袋约180 g,样品平均厚度约2 cm。 鲁斯可皂苷元(纯度98%)、D-葡萄糖(纯度98%)、没食子酸(纯度98%)标准品,成都埃法生物科技有限公司;芦丁(纯度98%),上海源叶生物科技有限公司;1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH)、2,2-联氮-二(3-乙基-苯并噻唑-6-磺酸)二铵盐 [2,2'-azobinobis-(3-ethylbenzthiazoline-6-sulphonate), ABTS]、奎诺二甲基丙烯配酸酯 ) 6-hydroxy-2, 5, 7, 8-tetramethylchromane-2-carboxylic acid, Trolox],上海麦克林生化科技有限公司;浓硫酸、无水乙醇、正丁醇、高氯酸等分析纯试剂,成都市科隆化学品有限公司;甲醇(色谱纯),赛默飞世尔科技(中国)有限公司;胰酪大豆胨琼脂培养基、沙氏葡萄糖琼脂培养基,北京澳博星生物技术有限责任公司;重铬酸银剂量计,四川省原子能研究院自制,校准标准JJG 1028-91116。 1.2 仪器与设备 NH300 电脑色差仪,深圳市三恩时科技有限公司;PEN3 电子鼻,德国 AIRSENSE 公司; SPECORD200 PLUS 紫外-可见分光光度计,德国 Analytik Jena公司;5804R高速离心机,德国 Eppendorf 公司;RE-52A 旋转蒸发仪,上海亚荣生化仪器厂;RHCX-350 超声清洗器,济宁荣汇超声波设备有限公司;HH-W600数显三用恒温水箱,金坛市医疗仪器厂; GH6000型隔水培养箱,天津市泰斯特仪器有限公司;IS1020高能电子加速器,同方威视科技(北京)有限公司。 1.3 试验方法 1.3.1 辐照处理 麦冬样品送至重庆恒德辐照有限公司采用高能电子加速器(电子束能量10MeV,功率20kW)辐照处理,辐照剂量设定为0、2、4、6kGy,以未辐照样品为对照(CK)。采用重铬酸银剂量计测定样品的实际吸收剂量,实际吸收剂量为1.86、3.92、6.17kGy。为简化描述,下文均以设定剂量表示。所有样品均设置3个重复。 1.3.2 微生物指标测定 需氧菌总数、霉菌及酵母菌总数参照《中华人民共和国药典》2020版通则1105非无菌产品微生物限度检查:微生物计数法;大肠埃希氏菌( Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌Staphylococcus aureus)、沙门氏菌 (Salmonella)分别参照 GB 4789.38-20127、GB 4789.10-2016[18、GB4789.4-201619]测定。 1.3.3 理化品质测定 麦冬水分、总灰分及水溶性浸出物含量均按《中华人民共和国药典》2020版中的 方法测定。 1.3.4 感官品质 1.3.4.1 色差测定 麦冬样品颜色测定参考武艳雪等201的方法。麦冬样品粉碎,取麦冬样品(过24目筛),对仪器进行黑白板校正以后,进行样品测定,每个处理重复测定6次,记录其亮度值L*、红绿值a*、黄蓝值b*,根据公式计算饱和度C、总色差△E: 式中,AL*、a*、b*为辐照处理后样品与 CK 样品的差值。 根据公式计算色度指标变异系数(coefficient ofvariation,CV): 式中,SD 为标准偏差,MN 为平均值。 1.3.4.2 风味分析 参照雷炎等21的方法,略有改动。取1g麦冬样品(过24目筛),放入15 mL 的顶空瓶中,静置平衡2h。电子鼻参数设置:测试样品间隔1s,样品准备时间5s,检测时间120 s,传感器清洗时间60s,气体流量400 mL·min。每个处理重复测定3次,采用 Winmuster 进行立应值(G/G0)主成分分析(principal component analysis,PCA)和线性判别分析(linear discriminant analysis,LDA), G/G0>2时,认为该传感器对待测样品敏感。 1.3.5 活性成分分析 1.3.5.1 总皂苷含量测定 麦冬总皂苷含量参照《中华人民共和国药典》2020版中的方法测定。 1.3.5.2 总黄酮含量测定 采用氯化铝比色法1221测定。精密称取20 g麦冬样品(过65目筛),加入200mL 70%乙醇,加热回流提取2h,过滤。精密量取续滤液100 mL,真空减压浓缩至干,加 50 mL去离子水溶解,再加入100 mL水饱和正丁醇进行萃取,正丁醇层减压浓缩至至,残渣加70%乙醇使溶解,转移至50 mL量瓶中,加70%乙醇至刻度。取1mL 麦冬70%乙醇提取物加入0.4 mL 5% NaNO,溶液,静置6 min 后,加入0.4 mL 10% AlCl, 溶液,充分混合,静置5 min 后,加入4 mL 1 mol·L-NaOH 溶液。在510 nm 波长处测定吸光度值。以芦丁为标准物。总黄酮含量测定结果用芦丁(RE)当量表示(mg RE·100g)。 1.3.5.3 总多糖含量测定三采用水提-醇沉法提取麦.China Acaoemic Jouma Elcctronic P罗!精取2寥品(过65目浴)nct入100 mL去离子水,超声提取 30 min,离心(8000×g, 15 min),取上清液5mL,加无水乙醇至醇浓度80% 以上,4℃冰箱静置过夜,挥干乙醇,取下层多糖稠膏,加入适量水溶解并定容至100 mL,即得麦冬多糖溶液。精密量取1 mL 麦冬多糖溶液,加入5 mL现配制的5%蒽酮-硫酸溶液,沸水浴7 min,冷水冷却至室温后,于625 nm 波长处测定吸光度值。以D-葡萄糖为标准物,绘制标准曲线,计算麦冬总多糖含量。 1.3.5.4 总酚含量测定 称取3g麦冬样品(过 65目筛),加入30 mL甲醇,超声提取 30 min,于9000×g离心15 min,取上清液即得麦冬甲醇提取物,贮存于4℃冰箱保存,备用。采用 Folin-Ciocalteu 法24测定麦冬总酚含量。精密量取1mL麦冬甲醇提取物,加入5 mL 0.05 mol·LFolin-Ciocalteau 试剂,再加入4mL7.5%(m/v)Na,CO, 溶液,震荡混匀,在室温下避光反应1h,之后在 765 nm 波长处测定吸光度值。以没食子酸为标准,总酚含量测定结果用没食子酸(GAE)当量表示(mg GAE·100g)。 1.3.6 抗氧化活性测定 取1.3.5.4获得的麦冬甲醇提取物用于麦冬抗氧化活性测定。DPPH 自由基清除能力参考 Lin 等25的方法,稍作修改。取0.5 mL麦冬甲醇提取物,加入4 mL 0.06 mmol·L DPPH甲醇溶液,充分混匀,室温避光反应30 min,在517 nm 波长处测定吸光度值。 ABTS 自由基清除能力参考徐宏化等26的方法。取0.5 mL 样品与5 mL 稀释好的ABTS+溶液(734 nm 波长处吸光值0.70±0.02)混合, 室温下反应10 min,在 734 nm 波长处测定吸光度值,以 Trolox 为标准物,绘制标准曲线。最终结果由Trolox 当量(TE)表示(umol TE·100g)。 1.4 数据分析 试验数据采用 SPSS 25软件进行方差分析,采用Duncan's 多重比较法分析结果之间是否有显著差异(P<0.05 认为差异显著)。结果以平均值±标准差表示。 2 结果与分析 2.1 电子束辐照处理对麦冬微生物含量的影响 由表1可知,CK组样品中需氧菌总数为1.6×10CFU·g,霉菌和酵母菌总数为10*CFU·g。 《中华人民共和国药典》2020版规定,直接口服及泡服饮片需氧菌总数、霉菌和酵母菌限度分别为 10、10CFU·g ,因此CK 组样品微生物限度不符合现行药典标准。电子束辐照能有效降低麦冬微生物含量,且呈剂量依赖性下降。当电子束辐照剂量为2 kGy 时,微生物含量达到药典所规定的直接口服及泡服饮片的微生物限度标准;当辐照剂量为6 kGy时,微生物总数均降至检测限(10 CFU·g)以下。此外,在所有样品中均未检测出大肠埃希氏菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌 (S.aureus)及沙门氏菌 (Salmonella)。 表1 电子束辐照处理对麦冬微生物总数的影响 Table 1 Effect of electron-beam irradiation on the microbial loads of Ophiopogon japonicus 辐照剂量 Irradiation dose/kGy 微生物总数 Microbial count/(CFU·g-) 需氧菌总数 霉菌和酵母菌总数 大肠埃希氏菌 金黄色葡萄球菌 沙门氏菌 Total aerobic microbial count Total yeast and mold count E. coli S. aureus Salmonella 0(CK) 1.6×10 104 ND ND ND 2 2.4×10+ 4×10² ND ND ND 4 10 <10 ND ND ND 6 <10 <10 ND ND ND 注:ND表示未检出。 2.2 电子束辐照处理对麦冬理化性质的影响 由表2可知,不同剂量电子束辐照处理麦冬水分含量在 13.91%~13.99%之间,总灰分及水溶性浸出物含量分别为1.92%~1.99%和72.18%~73.53%,均无显著差异(P>0.05)。《中华人民共和国药典》2020版规定:麦冬米分不过48%,总炭分不超nicP5%,浸出物含量不低于60%。综上,电子束辐照处理后麦冬水分、总灰分及水溶性浸出物均达到现行药典 规定。 2.3 电子束辐照处理对麦冬感官品质的影响 2.3.1 辐照处理对麦冬色差的影响 由表3可知,与CK 相比,辐照剂量为2 kGy时,麦冬L值无显著变化(P>0.05),当辐照剂量达到4kGy 及以上时,L值极著降低(P26.o1),婆经电策辐照后麦冬色泽net暗。a*、b*及△E值均随辐照剂量升高而增加,6 kGy辐照剂量麦冬的 a*、b 值较CK 组分别极显著增加 表2 电子束辐照处理对麦冬水分、总灰分及水溶性浸出物含量的影响 Table 2 Effect of electron-beam irradiation on moisture,ash, and extracts of Ophiopogon japonicus 辐照剂量 水分含量 总灰分含量 水溶性浸出物 Irradiation Moisture Total ash Water-soluble dose/kGy content/% content/% extracts/% 0(CK) 13.99±0.02a 1.92±0.09a 72.52±0.72a 2 13.99±0.07a 1.99±0.13a 72.18±0.55a 4 13.92±0.10a 1.94±0.03a 73.06±0.55a 6 13.91±0.05a 1.96±0.08a 73.53±0.84a 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。下同。 Note: Different lowercase letters in the same column indicate significantdifference at 0.05 level. The same as following. 64.01%和27.25%(P<0.01)。C为色彩饱和度,其值在22.53~29.64之间,6 kGy 时达到最大,呈现出饱满、强烈的颜色。此外,色度指标变异系数大小依次为a* 值>C>b*值>L*值,表明高能电子束辐照对麦冬色泽的影响主要体现在红绿值a上。 2.3.2 辐照处理对麦冬风味品质的影响 由图1可知,W1W、W2W传感器的信号较强,表明这2种传感器在麦冬风味检测过程中贡献较大。CK 组的W1W、W2W 值均高于辐照组。 由图2-A可知,不同处理麦冬样品电子鼻 PC1和PC2贡献率分别为94.21%和5.36%,累积总贡献率达99.57%,可以有效反映原始数据绝大部分信息。 表3 电子束辐照处理对麦冬色差的影响 Table 3 Effect of electron-beam irradiation on Hunter's color of Ophiopogon japonicus 辐照剂量 色差 Color Irradiation dose/kGy L值L" value a 值a* value b*值b* value 饱和度C AE 值AE value O(CK) 26.79±0.99Aa 7.28±0.46Bd 21.32±0.49Dd 22.53±0.60Dd 2 26.04±1.25Aa 8.25±0.43Bc 22.91±0.31Cc 24.35±0.40Cc 2.21±1.25Bb 4 23.56±1.39Bb 10.84±0.94Ab 25.69±0.70Bb 27.89±0.99Bb 6.23±2.47Aa 6 23.44±1.33Bb 11.94±0.94Aa 27.13±0.68Aa 29.64±1.00Aa 7.58±1.47Aa 平均值 Mean 24.96 9.58 24.26 26.1 - 标准偏差 Standard deviation 1.48 1.89 2.28 2.81 变异系数 Coefficient of variation/% 5.94 19.69 9.39 10.76 注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)。 Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at 0.05 level, different uppercase letters in the same column indicatesignificant difference at 0.01 level. 与 CK 相比,2 kGy 辐照处理后样品在第二主成分的位移变化不大,故电子束处理2kGy 对麦冬风味影响不大,4和6kGy辐照处理的麦冬风味变化较大。由图2-B可知, LDA1 贡献率为71.33%,LDA2 贡献率为24.89%,累积贡献率为96.22%。 LDA 法能很好地区分CK 组与辐照组,且对不同剂量电子束辐照样品也有较好的区分度。表明不同剂量电子束辐照处理的麦冬风味存在差异,2 kGy 辐照剂量和 CK 组样品风味较相似。 2.4 电子束辐照处理对麦冬活性成分含量的影响 由表4可知,电子束辐照处理后,麦冬总皂苷含量均有升高,且4、6 kGy 辐照剂量处理的麦冬总皂苷含量均增至2.50 mgg,较 CK 显著增加2.88%(P<0.05)。总皂苷含量以鲁斯可皂苷元计,不得少于0.12%,经过换算,本试验所有样品总皂苷含量均达到现行药典 标准。 黄酮类、多糖类化合物也是麦冬的主要活性成分,表现出多种生物活性如抗氧化、抗炎、降血糖等7。CK组样品中总黄酮含量、总多糖含量分别为106.77 mgRE·100g、23.64%,经电子束辐照处理后,其含量均有所下降。6 kGy辐照处理后总黄酮、多糖含量降至最低,较对照组分别降低4.41%、1.17个百分点。麦冬甲醇提取物中总酚含量为47.13~48.09 mg GAE·100g,且电子束辐照处理对麦冬总酚含量无显著影响(P>0.05)。表明6 kGy 及以下剂量电子束辐照对麦冬活性成分含量总体上无显著不良影响。 2.5 电子束辐照处理对麦冬抗氧化能力的影响 由图3可知,CK组样品对 DPPH自由基清除能力华民共和国共利2020°版规是爰皮nic P 88.48oE-10099电子束貓照处理后,马netCK 相比, DPPH 自由基清除能力无显著变化(P>0.05),且不同辐照剂量处理间无显著差异。 ABTS*自 图1 不同剂量电子束辐照处理麦冬电子鼻传感器响应值雷达图 Fig.1 Radar chart of electronic nose response value ofOphiopogon japonicus treated with electron-beam at different doses 由基清除能力也表现出相同的趋势。表明电子束辐照处理不会对麦冬抗氧化能力产生显著影响。 3 讨论 3.1 电子束辐照对麦冬微生物含量的影响 研究表明,辐照通过射线的直接作用和产生的自由基间接作用破坏 DNA 双链、酶、以及蛋白质,从而杀死微生物,起到杀菌作用128。本研究结果表明,2 kGy电子束辐照剂量能有效降低麦冬中需氧菌总总、酵母及霉菌总数,随辐照剂量增加,对微生物抑制作用增强。这与Baek 等12采用电子束辐照川芎后需氧菌、酵母及霉菌总数显著降低结果相一致。徐远芳等29利用Co-y射线与电子束辐照葛根提取物,发现辐照吸收剂量分别为5.7和7.7 kGy 时,样品的微生物总 图2 不同剂量电子束处理麦冬样品 PCA(A)和 LDA (B) Fig.2PCA (A) and LDA (B) of Ophiopogon japonicustreated with electron-beam at different doses 数均降至10 CFU·g以下,且Co-y射线辐照杀菌能力优于电子束辐照。其原因可能是由于电子束在浐生机理、作用特征与Co-y射线都存在实质性差异。而袁忠谊等[30利用电子束和Co-y 射线辐照左归丸粉的研究表明二者的杀菌效果无明显差异。因此,辐照杀菌效果还与放射源源强、电子束束能与功率以及产品初始微生物负载有关24.o 3.2 电子束辐照处理对麦冬理化品质及感官品质的影响 中药材颜色与其质量密切相关,颜色可反映中药内在成分变化、贮藏时间等3。武艳雪等120]研究发 Table 4 Effect of electron-beam irradiation on the content of bioactive components of Ophiopogon japonicus 辐照剂量 活性成分含量 The content of bioactive components 总皂苷 总黄酮 总多糖 总酚 Irradiation dose/kGy Total saponins Total flavonoids Total phenolics Polysaccharides/% /(mg*g-) /(mg RE·100g) / (mg GAE·100g) O(CK) 2.43±0.02b 106.77±3.96a 23.64±1.11a 47.38±0.82a (C)1994-2021 Chin8+0.6sdemic Journal1649349.o6aPublishing 22.48831.obarights reserved.47.h3.oww.cnki.net 2 4 2.50±0.03a 103.67±3.60a 23.34±0.84a 48.09±0.42a 6 2.50±0.03a 102.06±2.04a 21.93±0.96a 47.89±0.96a 现黄芩苷含量与其 a*、b*值呈极显著正相关,而与L*值呈极显著负相关。本研究发现,随电子束辐照剂量增加,麦冬L值降低,颜色变暗,a、b°值上升;饱和度C 随辐照剂量增大而增加,表明辐照后麦冬颜色较CK 偏红、黄色,呈饱满、强烈的颜色且随辐照剂量增大,颜色有逐渐加深的趋势,剂量差异越大,颜色变化越明显。郭一丹等32研研究表明电子束和y射线辐照后冬枣果实L值下降,表面颜色逐渐转红。有研究表明,当总色差^E 值小于6时,色差不明显;介于6.0~12.0之间时,色差较大;超过12时为不同颜色33]。本研究中,辐照剂量为2 kGy 时麦冬AE值为2.21,表明2 kGy 对照对麦冬颜色影响较小。陈志军等[34研究表明电子束辐照后葡萄色泽发生变化,AE值随辐照剂量增大而增加,剂量差异越大,△E值越大,与本研究结果一致。 注:不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。 Note: Different lowercase letters indicate significantdifferences at 0.05 level. 图3 电子束辐照处理麦冬抗氧化能力的影响 Fig.3 Effect of electron beam irradiation on theantioxidant activity of Ophiopogon japonicus 气味也是中药材的重要属性,是其质量的外在反映。周冉冉等135l研究发现辐照能较好地保持香菇特有的风味,贮藏期内辐照组样品感官品质均优于对照组。而辐照对中药的影响鲜有报道。本研究采用电子鼻技术对不同剂量电子束处理麦冬色风味进行检测,结果表明,LDA 法可以将不同剂量(0~6kGy)辐照样品区分出来,2 kGy 辐照对麦冬风味影响较小。另外,6 kGy 及以下剂量电子束辐照对其他理化品质无显著影响。994-20 3.3 电子束辐照处理对麦冬活性成分含量的影响 ectronic 麦冬含有皂苷类、黄酮类、多糖等多种活性成分,具有多种药理作用[36。 Khattak等37对滇刺枣 (Ziziphus mauritiana Lam) 的辐照研究表明,与未辐照样品相比,在剂量低于 12.5 kGy 时,皂苷含量随辐照剂量升高而显著增加,可能是因为辐照降解了某些复杂结构,其活性成分释放出来使含量升高。本研究发现麦冬皂苷含量变化规律与此相似,总皂苷含量随辐照剂量增加而增加。 本研究发现电子束6 kGy 及以下剂量辐照后,麦冬总黄酮、多糖含量有下降趋势,但差异不显著。Zhang 等L38采用电子束辐照对茶叶的化学成分研究也得到了类似的结果,与对照相比,当辐照剂量达到7kGy 时,茶叶中总黄酮含量显著下降。麦冬多糖含量降低可能与辐照处理导致多糖结构重排和降解有关。Choi等39对海藻多糖的辐照结果表明,辐照降低了多糖的平均分子量,多糖的羧基、羰基和双键数增加;Tissot 等L40也证实了辐照能引起多糖和纤维素的降解,降解为小分子糖。 酚类化合物广泛存在于植物中,具有多种生物活性,能中和生物体中产生的自由基。本研究表明电子束辐照对麦冬甲醇提取物中总酚含量无显著影响。类似地, Khattak 等41研究表明,Co-y射线辐照对紫花苜蓿种子甲醇提取物中的总酚含量无显著影响,经10kGy 以下剂量辐照处理后,水提物中总酚含量无明显影响,但在 12 kGy 及以上剂量辐照处理后,酚类物质含量均有所下降。李阳等1421采用电子束辐照金丝绞瓜后总酚含量升高。因此,辐照处理后样品中总酚含量变化可能与植物种类、提取溶容、提取技术、辐照剂量等有关[43。 3.4 电子束辐照处理对麦冬抗氧化活性的影响 近年来,对麦冬黄酮、多糖及不同提取溶剂提取物的体外抗氧化活性开展了大量研究,发现其对 DPPH自由基、羟基自由基(·OH)、超氧阴离子自由基等均有较强的清除能力44-45]。本研究结果表明,6 kGy 及以下剂量电子束辐照不会对麦冬体外抗氧化活性产生显著影响,且 DPPH 自由基清除能力 Trolox 的当量均高于ABTS*自由基,可能与其所含成分及活性氧的性质有关46;徐远芳等129采用Co-y射线和电子束辐照对葛根提取物抗氧化活性的研究表明,两种辐照方式对葛根提取物的 DPPH 自由基清除率、羟自由基清除率以及总还原能力均无显著影响;Cho等47表明电子束辐照对橙子的抗氧化物质含量、抗氧化能力及还原力均无明显影响,与本研究结P果一致。Lin 等125研究表明,麦冬抗氧化活性主要取決于其酚L.net类物质,而本研究发现电子束辐照对麦冬总酚含量无显著影响,因而可能导致电子束辐照对麦冬抗氧化活性无显著影响。 4 结论 本研究结果表明,麦冬经2 kGy 剂量电子束辐照,可有效降低其微生物含量,使微生物含量降至药典规定的微生物限度标准以下,总皂苷含量稍有增加,而电子束辐照对麦冬其他活性成分及抗氧化活性无显著影响,同时还能较好地保持麦冬的色泽及风味品质。下一步拟研究电子束辐照后对麦冬贮藏期品质的影响,以期为电子束辐照技术在麦冬及其制剂加工中应用提供依据与支撑。 ( 参考文献: ) ( [1] 国家药典 委 员会.中华人民共和国药典[M].北京:中国医 药 科技出版社,2020 ) ( [2] Wu Y , D ong Z J , W u H Z , Ding W J, Z hao M M , S hi Q W, W ang Q. C omparative studies on O p hiopogonis a n d Liriopes b a sed o n the determination o f 1 1 bioacti v e component s using LC -MS/MS a nd Hie r archical clusterin g analysi s [J] . Food Research I nternational, 2014,57: 1 5-25 ) ( [3] Lu X Y, T ong W, W ang S F, L i JH, Zheng J, F an X H, Liu L. C omparison o f t he chemical c on situents a n d i m munomodulatoryactivity of ophiopogonis radix f rom t w o d i fferent producing areas .Journal of Pharmaceutical and Biomedical A nalysis, 2017, 1 34:60 -70 ) ( [4] Xiong S L, Li A L, H uang N, L u F , H o u D B . An t i oxidant a n dimmunoregulatory a c tivity o f d ifferent polysacc h aride f rac t ions from tuber of Ophiopogon japonicus [J ] . Carbohydrat e Polymers, 2011,86(3): 1 273-1280 ) ( [5] Fan Y P , M a X , M a L , Zhang J, Zhang W M , So n g X P. Antioxidative and immunologic a l activities of ophiopogon polysacc h aride l iposome from t h e r o ot of Ophiopogon ja p onicus [] . Carbohydrate Polymers, 2016, 135: 1 10-120 ) ( [6] 张蜜芳,颜继忠,程冬萍,张 善 飞,刘 雳. 麦冬 贮 藏条件研究进展.现代食品,2017(12):43-45 ) ( [7] 薛鹏仙,龙泽荣,袁辉, 兰 卫.硫 熏 中药材品质及其 毒 理 学 研究 进展[.化学 通 报 ,2 019 , 82(7):598-605,597 ) ( [8] 席啸虎,刘珞,刘霞. 基 于化学成分变化优化麦冬硫熏工 艺 艺. 中 草药 , 2017,48(7): 1 3 27-1333 ) ( [9] 皇 欣.几种粉食性储粮 害 虫的磷化 氢 抗性及致死浓度 与 时间研究[D] . 郑州:河南工 业 大学,2016 ) ( [10] 何媛丽. 气 调剂和臭氧 处 理对贮藏后党参品质的影响研究 [D]. 兰 州:甘肃农业大学,2016 ) ( [11] Kim H J, C hun H H , So ng HJ, So n g K B. Ef f ects of elec t ron beam irradiation on the microbial growth and quality o f beef je r ky du r ing storag e [. R adiation Physics an d Chemistr y , 2010, 79(11 ): 1165 ) ( [12] Bae k M , J o Y, C h ung N, C hoi M , K im J, W on J, Lee S H , K won J H. E ffect o f E -beam ir r adiation o n m i cro b ial l o ad, s ta bility o f active c omponents, a n d anti-inflammatory act i v ity of Cn i dii Rh i zoma ) ( and A l ismatis Rhizoma [J] . Journal of Medi c ina l Food , 2019, 22 (10): 1 067-1077 ) ( [13] 董 婷, 高 鹏, 汪 菡月,李华, 王 丹,陈浩.电子束 辐 照对果蔬品质影响的研究进展.北方园艺, 2 0 20 ,463(16):133-138 ) ( [14] Zhang X X , Wang L, C h en Z X, Li Y F, L u o X H , Li Y N . E f f ect of h igh energy e lectron b eam o n proteolysi s and a n tioxi d an t a c t ivity o f r ice proteins 门. Food and F unction , 2020, 11(1 ) : 871-882 ) ( [15] 白洁,迟 玉 明,金红 宇 ,许华玉 , 周 刚 ,刘春,张体灯,王 海南 .《中药辐照灭菌技术指导原 则 》 解 读 [ . 中 成药,2017,39(7): 1537-1538 ) ( [16] 国家技术监督局. JJG 1028-91 使用重铬酸银 剂量 计测 量 y射线水吸收剂量 标 准方 法 [S]. 北 京 :中 国 剂 量 出版 社,1991 ) ( [17] 中 华 人民共和国卫 生 部. GB 4789.38-2012食品微生物 学 检 验 大肠埃希氏菌计数[S].北京:中国标准出版社,2012 ) ( [18] 中 华 人 民共和国国家卫生和计 划 生育委员会 . GB 4789.10-2016食品微生物学检验金黄色 葡萄 球菌 检 验[S] . 北 京 :中 国 标准出版社,2016 ) ( [19] 中华人民共和国国 家 卫 生和 计划生育委员 会 . GB 4789.4 -2016 食品微生 物 学检验沙门氏菌检验 [ S] . 北京:中 国 标准出版社,2016 ) ( 20] 武艳 雪 ,翁丽丽,姜雨昕,宿 莹 , 侯 晓琳 .基 于色 差原理 分析 黄 芩化学成分含 量 与色度相关性. 世 界科学技术- 中医 药现代化,2020,22(8):2839-2844 ) ( 21] 雷 炎,李华佳, 望 诗琪,侯强川,石桂芳,郭壮 . 不同 干 燥方式对猕猴桃果脯品质的影响 [ ].食品 研 究与开 发 ,2020, 41 (24): 1 03-108 ) ( [22] Wang Y C , L iu F, Liang Z S , Peng L, Wang B Q , YuJ, S u Y Y, Ma a C D . H om oisoflavonoids and t h e a n t ioxidant activity ofOphiopogon japonicus root [ J] . I ranian Journal of Pharmaceutic a lRe s ear c h, 2017 , 16 ( 1 ) :357-365 ) ( 23] Zhao H P, Zhang Y, Liu Z, Chen J Y, Zhang S Y, Yang X D, Zhou H L. Ac u te to x icit y a n d anti-fatigue activity of poly s accharide- r ich extrac t fro m cor n si l k ]. Biomedicine and Pharmacotherapy,2017,90:686-693 ) ( [24] Khawory M H, Sain A A , R osli M A A , I shak M S, Noordin M I, Wahab H A. Ef f ects of gamma rad i ation treatment on thr e e di f ferent m ed i cinal p lants: M icr o bial l imit t e s t, t otal phe n olic content , i nvitro cytotoxicit y eff e c t and antioxidant assa y [ ]. Applied R adiation and Isotopes, 2020 , 157:10901 3 ) ( 25] Lin Y N , Z hu D N, Qi J, Qi n M J , Y u B Y . C h ar a ct e riza t ion ofhomoisoflavonoids i n d ifferent cultivation r egions of O phiopogonjaponicu s and r elated antioxidant a ctivi t y [ J ]. J ournal o fPharmaceutical and Biomedi c a l Analysi s , 201 0 , 52(5) : 757-762 ) ( [26] 徐宏化, 程慧 , 王正 加,付顺华,斯 金平 ,于敏,张 爱 莲. 美 国山核桃总多酚与总黄酮含量 及抗 氧 化活 性[J].核农学 报, 2016,30(1):72-78 ) ( 27] 彭 婉,马骁, 王 建,曾南, 董 泰玮, 李雷 , 李 敏 . 麦冬化 学 成分 及 药理作用研究进展.中草药,2 0 18,49(2) : 477-488 ) ( -116 8C ) 19 94 - 2 0 2 1 Chi n a Aca d em ic Jo u rna l Elec t ro nic P[2 8l ish i y n g b K s eRanakris hna nsSrBsek wo d J H .hDbs e r a t esv o fve l e t konne tbeam a n d gam m a ray ir r adiation affect micr o bial d econtamination and quality changes in drie d red pepper (Caps i cu m annuum L.) powder[. Journal o f the S cience o f Food a nd A g riculture , 2019, 9 9(2) : ) ( 632-638 ) ( 29] 徐远芳,李文革,邓钢桥,陈石新,张祺玲,周毅吉,张勇,彭玲.60Co-y射线和电子束辐照灭菌对葛根提取物抗 氧 化活性及指纹图谱的影响景.核农学报,2020,34(8):1713-1721 ) ( [30] 袁忠谊,岳玲,吴富 兰 ,孔秋莲,戚文 元 ,包英姿,陈志军.电子束和y射线辐照对左归丸粉杀菌效果的研究[].辐射研究与辐射工艺学报,2012,30(2):93-96 ) ( [31] 解达帅.基于智能感官技术和模式识别的中药炮制“火候”的研究[D].成都:成都中医药大学,2017 ) ( [32] 郭 一 丹,寇莉萍.电子束和y射线辐照对冬枣保鲜效果的初步研究[C]//中国食品科学技术学会第 十 七届年会摘要集,西安:中国食品科学技术学会, 2 020:505 ) ( [33] 黄卉,郑陆红, 李 来好,杨贤庆,魏涯,翟红蕾 , 吴燕燕,张鹰,郝淑贤.不同预冷温度对鲈鱼冰藏期间质构和色差 的 影响[].食品工业科技,201 8 ,39(24):302-308 ) ( [34] 陈志军,孔秋莲,岳玲,颜伟强,包英姿,戴旭东,戚文元.电子束辐照对进口葡萄色泽及保鲜效果的影响[].辐射研究与辐射工艺学报,2013,31(6): 4 8-52 ) ( [35] 周冉冉,高虹,范秀芝,殷朝敏,陈浙娅,姚芬,程薇, 史德 芳.60Co-y射线和电子束辐照对鲜香菇保鲜效果的初步研究 .核农学报,2019,33(3):490-497 ) ( [36] Chen M H, C h en XJ, W ang M, Lin L G, W ang Y T . Ophiopogonjaponicus-A phytochemical, e thnomedic i nal and p h armacologicalrevi e w [] . Journal of Ethnopharmacology, 2016 , 181 : 193-213 ) ( [37] Khattak K F, R ahman T U . Effect o f gamma ir r adiation o n t he v i tamins, p hytochemicals, antimicrobial a nd antioxida n t p roperties ofZiziphus mauritiana Lam. l e aves [J ]. R a d iation Physics an d Chemistry, 2016, 127:243-248 ) ( [38] Zhang H W , Z h ang Y J , C h ambers E, Da i Q Y. El e ctron b e amirradiation on Fuzhuan b rick-tea: E ffects o n s e nsory q u ality a n d che m ical compositions [ ] . Radiation Phy s ics and C hemistry, 2020, 170: 1 08597 ) ( 39] Choi J I, Kim HJ, K im J H, B yun M W , Ch u n B S, A h n D H,Hwang Y J , K im D J, K im G H , Le e J W . Ap p lication of gamma irradiatio n f or the enhanced p hysiol o gical p roperties o f polysaccharides from seaweeds . A p p l ied Rad i ation and Isotopes, 2 009, 6 7(7):1277-1281 ) ( [40] T issot C, Grdanovska S, Barkatt A , Silverman J, A l -sheikhly M . Onthe mechanisms o f the radiation-induced d e gradation o f c e ll u losicsubstances . R adiation Phy s ics and C hemistry , 2013,84:1 8 5- 190 ) ( [41] Khattak K F , Simpson T J . Ef fect o f g amma i r radiation on theextraction yield, total phenolic content and f ree r adical-scavengingactivit y o f Nigella sta i va seed . Foo d Chemistry , 2008, 1 10(4) : 967-972 ) ( [42] 李阳,沙飞, 高 月 霞 ,李佳 佳 ,彭 雪 ,任亚梅.高能电子束 辐 照对金丝绞瓜的保鲜效果Q.现代食品科技,2021,37(2): 1 7 1 -182 ) ( 43] Song E J, Kim A R, Kim K B W R , L e e S Y, Park J G, K im J H , Choi J Ⅰ , L e e J W , B yu n M W , A h n D H. Effects of y-irradiationon antioxidant and a ntimicrobial activities and color o f Ecklonia ca v aD]. F ood Science and Biotechnolog y , 2 0 11, 20(3) : 593-599 ) ( [44 ] 王莹 , 王 华,赵丽,李屿君 . 麦冬多 糖 的提取工艺 优 化及其 抗氧 化活性分析[.食品 研 究与开发, 20 19,40(19):82-87 ) ( [45] 申梦娜,陈哲,杨润, 李 佳 佳 , 石桂 芳,宋凯,吕 虎 晋 , 余海 忠 , 王 海燕 .襄 麦冬 黄 酮提取及其体外活性研究[.食品 研 究 与 开 发,2020,41(3):19-23,122 ) ( [46] 陈华,赵荣华, 贾 巧,任小姗, 夏 之宁.麦冬不同溶 剂 提 取 物的体外抗氧 化活 性[].分析试验室,20 1 3,32(3):18-21 ) ( [47] Cho Y J , K im K H , Y o ok H S . Ef f ect of low- d osage elec t ron beam i rradiation on a ntioxidant activities of Navel O ranges during storage at a low temperature o f 3℃ [ ] . F o od S c ience an d B i otechnology, 2016,25(2):601-606 ) Effects of Electron-Beam Irradiation on Quality and AntioxidantProperties of Ophiopogon japonicus HE Yi WANG Danl,* MEI Xingyue WANG Hanyue LIU LiangGAO Peng,3 HUANG Min2,3 ( School of Life Science and Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang, Sichuan 621010;Sichuan Institute of Atomic Energy, Chengdu, Sichuan 610101;Irradiation Preservation Key Laboratory ofSichuan Province, Chengdu, Sichuan 610101) Abstract: In order to investigate the effects of high-energy electron-beam irradiation on quality of Ophiopogon japonicusfrom Sichuan, samples were irradiated at doses of0 (CK)、2、4 and 6 kGy, and we assessed the microbial populations,sensory quality, physicochemical, bioactive components, and antioxidant activity were measured. The results showedthat the total aerobic microbial count and total yeast and mold count were significantly reduced by the electron-beamirradiation treatment. No Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Salmonella were observed in all samples. Electron-beam irradiation treatment increased the contents of total saponins, but did not significantly affect the moisture, totalash, water-soluble extracts, total flavonoids, total polysaccharides, total phenolics and antioxidant activity (P>0.05).The Hunter color values were decreased after electron-beam irradiation, with the increased in red-green value a.Theresults of principal component analysis (PCA) and linear discriminant analysis (LDA) showed that there were noobviously effects on flavor at the dose of 2 kGy. In summary, high-energy electron-beam irradiation at 2 kGy dose couldeffectively reduce the microbial populations, while no significant effect on the amount of main active components as wellas antioxidant activity, which can maintain the original color and flavor of Ophiopogon japonicus.This study provides anexperimental basis for the application of high-energy electron-beam irradiation on the quality improvement of Ophiopogonjaponicus. Keywords:Ophiopogon japonicus, electron-beam, antioxidant activity, quality, microbial (C)China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net 本研究以川产道地麦冬药材为研究对象,采用高能电子束辐照处理,综合评估不同剂量 0 (CK) 、2、4、6 kGy 电子束辐照对麦冬微生物含量、感官品质、理化品质、活性成分含量及抗氧化活性的影响, 以期为电子束辐照技术在麦冬加工贮藏中的应用提供理论支撑。检测样品:麦冬购于四川省成都市荷花池药材市场, 晒干后无其他加工。检测仪器: PEN3 电子鼻等, 德国 AIRSENSE 公 司实验结果: 电子束辐照能明显降低麦冬中需氧菌、酵母及霉菌总数; 此外, 所有样品中均未检出 大肠埃希氏菌(Escherichia coli) 、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus) 及沙门氏菌(Salmonella) 。 电子束辐照有利于提高麦冬总皂苷含量, 对水分、总灰分、水溶性浸出 物、总黄酮、总多 糖、总酚含量及抗氧化活性均无显著影响(P>0. 05) 。 电子束辐照后麦冬颜色变暗, 主要表现为 a * 值增加。 主成分分析(PCA) 及线性判别分析(LDA) 结果表明, 2 kGy 电子束辐照剂量对麦冬风味影响较小。 综上, 2 kGy 辐照处理能有效降低麦冬中微生物数量, 对其活性成分含量及抗氧化活性无显著影响, 能保持麦冬的色泽及风味品质。电子鼻分析结果见下图:文献来源:西南科技大学生命科学与工程学院
关闭还剩7页未读,是否继续阅读?
继续免费阅读全文产品配置单
北京盈盛恒泰科技有限责任公司为您提供《川麦冬中品质及抗氧化活性检测方案(感官智能分析)》,该方案主要用于中药材和饮片中理化性质检测,参考标准《暂无》,《川麦冬中品质及抗氧化活性检测方案(感官智能分析)》用到的仪器有德国AIRSENSE品牌PEN3电子鼻。
我要纠错相关方案