辣椒叶中功能性成分提取工艺及功能活性研究进展

来源 :农业与技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangyuantianjin99se
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:辣椒叶作为辣椒的副产物,营养极其丰富。每年都有大量的辣椒叶作为废物被丢弃,是极大的资源浪费。本文综述近几年来关于辣椒叶功能活性及辣椒叶中主要功能性成分(蛋白质和氨基酸、黄酮类化合物、多酚类物质等)提取工艺的研究进展,并对我国辣椒叶的开发利用进行展望。
  关键词:辣椒叶;功能性成分;提取
  我国是世界上辣椒栽培面积最大的国家,辣椒年产量约为3000万t,占到世界辣椒总产量的46%,且每年以9%的速度增长[1]。辣椒作为一年生草本植物,在产出丰富辣椒的同时,采收后有大量的辣椒根茎叶被浪费。辣椒叶具有健胃、杀虫、活血消肿和止痒的功效[2]。辣椒叶中不仅含有丰富的蛋白质和氨基酸、多种多酚和黄酮类化合物,钙、铁、锌等矿物元素的含量也非常丰富,适量吃辣椒叶有治疗和保健的作用[3]。国内外研究证明辣椒叶的某些营养物质甚至优于辣椒果实,具有很高的食用价值[4]。在日本、韩国和我国广州地区,辣椒叶是一种传统蔬菜,人们通常采用凉拌和煮汤的方式进行食用。我国朝鲜族人民则喜欢食用盐渍后的辣椒叶。一些东南亚国家也有以辣椒叶为原料而开发的营养保健食品,日本则将辣椒叶添加到动物饲料中以改善动物肉质[5]。
  本文将重点对近几年来国内外辣椒叶功能活性及功能性成分的提取工艺进行综述,希望能为我国辣椒叶资源深度开发提供有用信息。
  1 辣椒叶中主要功能性成分
  1.1 蛋白质和氨基酸
  目前蛋白质的短缺是全球性质的问题,科学家都在致力于寻求动物以外的蛋白质资源,而绿色植物叶子中的蛋白质资源则是解决这一问题的重要途径[6]。植物叶蛋白不仅来源广泛,还具有防老抗衰,强身健体,防治疾病等生理功效,被FAO认为是一种高质量和高开发价值的新型蛋白质资源[7]。徐斌[8]的研究发现每100g干辣椒叶中的蛋白质含量为22.72g,是辣椒果实中蛋白质含量的3倍多。此外,辣椒叶蛋白氨基酸种类齐全,辣椒鲜叶中氨基酸含量为4.10%,甜味氨基酸含量为8.01%,而人体必需氨基酸占到整体的9.74%。
  1.2 黄酮类化合物
  由于一些内源性和外源性原因,人体会产生过量的自由基,而这些过量的自由基会氧化损伤蛋白质、脂肪和DNA,最终导致人体的衰老、病变甚至是癌变[9]。黄酮类化合物主要分布于植物体的花、果、叶中,是植物产生的次级代谢产物[11]。其作为一种抗氧化剂,可以清除体内这些过量的氧自由基,从而阻止细胞的退化和衰老[10]。邱爱东[12]的研究发现辣椒叶醇提物的总黄酮量为4.2%。同时有大量文献报道,辣椒叶黄酮具有抗氧化、抗癌症、抗炎症、抑菌、降血糖等作用[13]。
  1.3 多酚类物质
  由于植物多酚易与蛋白质和人体消化道内的酶结合,降低人体对蛋白质及其他营养物质的消化和吸收,所以植物多酚多作为抗营养因子被研究[14]。而现在随着对植物多酚的研究的深入,人们发现植物多酚对神经退行性疾病和心脑血管疾病具有防治功能,多酚能在阻止血脂升高的同时增加高密度脂蛋白的含量[15]。辣椒葉中的多酚类物质得率可达22.72mg/g[16],且具有抗病毒和衰老的生理活性,而这些生理活性都与其抗氧化能力密切相关[17]。
  1.4 其他
  研究表明锌、锰、铜都是人体中重要的辅酶因子,对人体中的核酸和脂肪等的代谢以及细胞分裂起着重要作用。铁则是组成铁硫蛋白、血红蛋白以及细胞色素的必要元素[18]。辣椒叶中矿物元素铁、钙、锰、锌、硒的含量较高。文锦芬[19]研究发现辣椒果实中钙、锌、铁含量的平均值分别为0.190、0.016、0.011mg/g,而郝鹏飞[20]实验发现相比辣椒中果实,辣椒叶中的钙、锌、铁含量分别高了近152、3和38倍,其平均值分别为28.869、0.049、0.419mg/g,这证明辣椒叶在某些方面的营养价值远超过了辣椒果实。苋菜是蔬菜中含钙量较丰富的蔬菜,而辣椒叶的钙含量在其5倍以上。辣椒叶的含铁量也在一般蔬菜的2倍以上。由此可见,辣椒叶中钙、铁含量不低于常见蔬菜[21],辣椒叶可作为人体摄入钙、锌、铁的一种有益的补充来源。不过辣椒叶中除了钙、镁、锰、锌等具有一定的水溶性和浸出率,具有生物学功能的铜和补血功能的铁的浸出率非常低,这是在后期的辣椒叶产品开发过程中需要注意的一点[18]。
  2 辣椒叶中功能性成分提取工艺
  目前,中国对辣椒叶中多酚和黄酮提取纯化工艺的研究较为充分,有关的文献报道也比较多,主要包括溶剂提取、超声辅助提取等。
  2.1 辣椒叶多酚类化合物
  辣椒叶中的多酚类物质的提取多采用溶剂提取法。黄诗琪[14]以乙醇为溶剂提取辣椒叶中的多酚,通过单因素试验和正交试验发现最佳工艺条件为:采用40%的乙醇作为浸提剂,在45℃的条件下,按料液比1∶11浸提3h,浸提2次。辣椒叶中的多酚以多聚体为主,其次是低聚体和单体。除此之外,辣椒叶多酚的含量和抗氧化性在低温的储藏条件下(4℃)变化依然较大,所以辣椒叶在采后需要及时进行加工和处理。李勇[16]以乙醇溶剂为提取溶剂,通过超声辅助的方法提取辣椒叶中的多酚,发现提取的最佳条件为:以60%乙醇作溶剂,在45℃的条件下,料液比1∶30g/mL,提取40min,pH为1,超声功率200W。以该条件提取辣椒叶多酚得率达到22.72mg/g。
  2.2 辣椒叶黄酮类化合物
  王艳丽[22]应用不同的方法(加热回流法、超声波法和微波法)来提取辣椒叶中的总黄酮,实验结果显示相比于加热回流法和微波法,超声波法能更好的提取辣椒叶中的黄酮。其最佳提取工艺条件是:采用超声波提取法,固液比为1∶70(m∶V),乙醇浓度为90%,超声提取50min(超声功率130W),该条件下总黄酮含量为47.30mg/g。辣椒叶中的黄酮类物质属于C6-C3-C6的一类物质,药理活性较好,依据药理活性的量效关系,从辣椒叶中提取较高纯度的黄酮至关重要。车冠达[23]通过大孔树脂对辣椒叶中的黄酮进行分离纯化,通过响应面分析,再结合实际操作考虑,研究结果显示大孔树脂纯化辣椒叶总黄酮的最佳工艺条件为:上样量为10.00mL,样液浓度为10.00mL,选用5.00BV的50%的乙醇作为洗脱液,纯化后的总黄酮纯度为435.4mg/g。这种方法操作简单、树脂消耗少且具有可再生处理的特点,具有良好的推广应用前景。   3 辣椒叶的功能活性
  3.1 降血糖
  近几年来,由于人们生活习惯和饮食结构的改变,全世界的糖尿病发病率都呈上升趋势。糖尿病是一类因胰岛素分泌不足或胰岛素作用障碍引起的慢性高血糖代谢疾病,还伴随着葡萄糖、蛋白质和脂质代谢紊乱[24]。会引起身体的各项功能障碍和器官损伤,增加肝脏损伤、失明、中风及心脏病的风险[25]。目前对于降血糖的体外测定方法是检测受试物在特定条件下对α—淀粉酶和α—葡萄糖苷酶的抑制作用[26]。降血糖药物中有一种是α—葡萄糖苷酶抑制剂,因其结构和寡糖的结构相似,能与寡糖竞争性的结合α—葡萄糖苷酶,从而降低寡糖水解为单糖的速率,维持患者餐后血糖水平的稳定[13]。李春英[27]研究发现辣椒叶作为安全无毒的天然蔬菜具有较强的α—葡萄糖苷酶抑制活性。而在同一辣椒品系中辣椒叶对α—葡萄糖苷酶活性的抑制能力可达到果实的10倍左右。杨彦[13]采用蒸馏水作为溶剂,通过单因素实验和响应面分析得出辣椒叶中降血糖活性成分的最优提取条件为:3℃的条件下提取32min,提取3次,料液比为1:5。此条件下的提取液对α—糖苷酶抑制率为29.4%。在酶动力实验中,辣椒叶提取物对不同来源的α—葡萄糖苷酶的抑制都属于典型的竞争性抑制,但是对葡萄糖的生成和运转的抑制作用较弱。这也为以后开发辣椒叶降血糖产品提供了理论依据。
  3.2 抗氧化
  植物叶中的多酚物质是一种有效的天然抗氧化剂,张友仁[5]的研究发现辣椒叶多酚纯化物与维他命C的抗氧化能力相当,其对铁还原能力、ABTS 自由基及DPPH自由基清除率的IC50分别为0.758、0.700、0.643mg/mL。冯卫华[28]研究发现水相辣椒叶多酚含量在pH8~10的范围内比较稳定,有机相辣椒叶多酚含量在pH3~5的范围内较稳定。辣椒叶多酚含量与其抗氧化性有较强的相关性,光照会使辣椒叶中多酚的含量及其抗氧化性下降。辣椒叶多酚存在几种不同形态多酚,其含量由大到小依次为酯化态、游离态、结合态,而铁离子还原能力与DPPH自由基清除能力由大到小依次为酯化态、游离态、结合态。
  3.3 抑菌
  张友仁[5]通过研究不同浓度的辣椒叶多酚粗提取物对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、蜡样芽胞杆菌和金黄色葡萄球菌的抑制作用发现,不同浓度的辣椒叶多酚粗提取对四种菌均有抑制作用,抑制效果为蜡样芽胞杆菌
其他文献
摘 要:在大自然界中,生物圈的动植物都是相互制约、相互联系的。柠条是属于豆科类的植物,其抗严寒和酷暑能力比较强的,而且这种植物也比较容易栽种,是我国西北和东北地带经常种植的植物,而且柠条还有防固沙土的功能,深受到人们的喜爱,但是柠条在生长过程中会受到天敌的侵害,影响到柠条的正常生产,尤其是该天敌对柠条种子的危害非常大,会影响到柠条的质量和品质,这种天敌叫做柠条豆象。本文主要研究柠条豆象发生的规律研
摘 要:现代社会中,随着水族箱造景的普及,越来越多的生活及办公场所开始使用造景水族箱来装点环境。但是由于缺乏相关的专业文献和领域材料,在造景底砂的选用上存在很大的随机性,使材料的选取无法适宜水族箱造景的环境,适宜水生生物的生长。本文旨在研究水族箱造景底砂的选取方法,量化底砂指标,为底砂的物理及化学属性提供采集方法依据,以供实际应用。  关键词:数据采集;底砂;水族箱造景  中图分类号:S-0 文献
摘 要:水是生命之源,水分子的3个原子成104.5°角(V型结构),这种V型结构使水分子具有较强的极性,极性使水分子之间形成氢键。在自然界中,液态水是以由若干个水分子通过氢键作用聚集在一起的水分子团簇的形式存在的。本文分析了水的分子结构、小分子水的形成原理、制备方法及其与人体健康的关系,简单论述了小分子水在食品和烟草行业中的应用。  关键词:氢键;分子团簇;小分子水;定向调控;应用  中图分类号:
摘 要:本文通过对1995—2014年蕲春的气象资料分析,结合蕲春县的气候概况和旅游资源,利用excel自带的VB编辑器对多要素综合指标分析出蕲春县气候舒适度数据,分析指出20a来极不舒服天数为0d;很不舒服天数为603d,占8%;不舒服天数为1204d,占17%;较舒服和舒服天数为5301d,占75%,可以看出蕲春的气候条件很适合旅游。蕲春除了1月份有点寒冷,7、8月份气温较高,其他的月份都比较
摘 要:以蜜本南瓜种子为试材,研究了不同浓度的NaCl溶液对其种子萌发的影响。结果表明:随着NaCl溶液浓度的提高,蜜本南瓜种子的发芽势、发芽指数和发芽率都呈下降趋势,而相对盐害率呈上升趋势。当NaCl胁迫浓度达120mmol/L时与对照相比发芽势和发芽指数都达显著性差异,当NaCl胁迫浓度达180mmol/L时发芽率和相对盐害指数与对照相比都达显著性差异。  关键词:NaC1;南瓜种子;萌发  
摘 要:利用人工仿真气候室,模拟重庆自然条件下高温状态,设计不同程度的高温热害试验(33℃、35℃、37℃、40℃),研究水稻抽穗期高温对其光合作用、叶片叶绿素值以及干物质积累的影响。结果表明,高温胁迫下,水稻的光合作用受温度的影响较大,且随高温时间的延长下降幅度增大;同时,极端高温也会导致干物质积累减少,结实率明显下降。根据试验显现,连续3d以上日最高气温35℃以上可作为水稻高温热害指标。  关
摘要:新疆设施农业于21世纪后得到了迅速发展,本文围绕新疆设施农业的发展状况,通过分析新疆发展设施农业的优势与劣势,以新疆为例,提出了如何加快区域特色设施农业发展的措施,希望对其有一定参考意义。  关键词:区域特色;设施农业;发展;新疆  中图分类号:F3231文献标识码:A  设施农业作为一种高集约化的农业生产模式,现已得到迅速发展。设施农业通过以现代化工业技术成效为基础,以工程建设为措施,让农
摘 要:承德地区为典型的一年一熟种植制度,为提高土地利用率,增加复种指数,增产增效,调节膳食结构,引进新特蔬菜。经3a的马铃薯复种新特蔬菜的试验研究,错期马铃薯通过选用极早熟品种、播前催芽、地膜覆盖等措施,可在6月下旬采收;下茬抱子甘蓝于5月中旬(马铃薯收获前35~40d)育苗,6月底7月初及时移栽,10月中下旬收获完毕;实现一年两熟的种植制度。前茬马铃薯每667m2可收获商品薯2550kg,纯收
摘 要:简述了动物福利的概念和意义,分析了人们对动物福利认识的现状以及我国重视发展农场动物畜禽福利的重要和必要性。  关键词:动物福利;农场动物;畜禽;畜禽福利  中圖分类号:S811.9 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170333134  当前,规模养殖逐渐替代传统养殖,严重损害了畜禽福利,危害畜禽健康及动物源食品安全。动物福利与人的福利密切相关。近年来,猪、家禽、羊
摘 要:本试验选用玖功缓释肥和五禾丰控释肥为供试肥料,研究了缓控释肥对水稻苗期秧苗成活率,茎蘖动态、叶龄进程、产量和经济效益等的影响,结果表明:玖功控释肥前期氮肥投入量大,倾向于控释肥运筹,五禾丰控释肥趋近于普通肥料运筹;玖功缓释肥用作基肥,与五禾丰控释肥相比,提高了水稻秧苗的成活率,水稻株高略高,基部第一、第二节间长度较低,而穗下节间长与穗长度均较高;玖功缓释肥处理在有效穗数,穗粒数、千粒重等产